Перспективные подходы к применению сервисных роботов в области пилотируемой космонавтики
Ключевые слова:
сервисные роботы, роботы-помощники, ассистивные функции, интеллектуальное окружение, многомодальные человеко-машинные интерфейсыАннотация
В статье описаны перспективные направления к использованию сервисных роботов (роботов-ассистентов) в области пилотируемой космонавтики. Проанализированы концептуальные подходы к организации внутренней среды сервисных роботов и внешней рабочей среды для совместной деятельности человека и сервисного робота.Литература
1. Карпов А.А., Крючков Б.И., Рогаткин Д.А., Усов В.М. Концептуальные подходы к применению сервисных роботов: общность проблем внедрения (на примерах пилотируемой космонавтики и высокотехнологической медицины) // Биотехносфера. 2013. № 6.
2. Prassler E., Ritter A., Schaeffer C., Fiorini P. A Short History of Cleaning Robots // Autonomous Robots. 2000. vol. 9(3). pp. 211-226.
3. Rooks B. Robots reach the home floor // Industrial Robot: An International Journal. 2001. vol. 28(1). pp. 27-28.
4. Крючков Б.И. Техническое обслуживание и ремонт в космосе // Учебно-справочное пособие. Звездный городок. 2010. 258 с.
5. Юсупов Р.М., Крючков Б.И., Карпов А.А., Ронжин А.Л., Усов В.М. Возможности применения многомодальных интерфейсов на пилотируемом космическом комплексе для поддержания коммуникации космонавтов с мобильным роботом – помощником экипажа // Пилотируемые полеты в космос. 2013. Вып. 3. С.23-34.
6. Юсупов Р.М., Ронжин А.Л. От умных приборов к интеллектуальному пространству // Вестник РАН. 2010. Т. 80, № 1. С. 45-51.
7. Ронжин А.Л., Карпов А.А. Проектирование интерактивных приложений с многомодальным интерфейсом // Доклады ТУСУР. 2010. № 1 (21), Ч. 1. С. 124-127.
8. Ронжин А.Л., Карпов А.А., Леонтьева Ан.Б., Костюченко Б.Е. Разработка многомодального информационного киоска // Труды СПИИРАН. 2007. Вып. 5. С. 227-245.
9. Karpov A., Ronzhin A. Information Enquiry Kiosk with Multimodal User Interface // Pattern Recognition and Image Analysis. 2009. vol. 19(3). pp. 546-558.
10. Ронжин А.Л., Карпов А.А. Сравнение методов локализации пользователя многомодальной системы по его речи // Известия вузов. Приборостроение. 2008. Т.51. № 11. С. 41-47.
11. Карпов А.А., Цирульник Л.И., Железны М. Разработка компьютерной системы "говорящая голова" для аудиовизуального синтеза русской речи по тексту // Информационные технологии. 2010. № 8. С. 13-18.
12. Карпов А.А. Когнитивные исследования ассистивного многомодального интерфейса для бесконтактного человеко-машинного взаимодействия // Информатика и ее применения. 2012. Т. 6. № 2. С. 77-86.
13. Лапитан Д.Г., Рогаткин Д.А., Куликов Д.А., Рогаткин А.Д. Целевые функции сервисных медицинских роботов в клинике // Сборник материалов Х международной научной конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии» ФРЭМЭ'2012, Владимир: ВГУ. 2012. С. 228-230.
14. Краевский С.В., Рогаткин Д.А. Медицинская робототехника: первые шаги медицинских роботов // Технологии живых систем. 2010. Т. 7. № 4. С. 3-14.
15. Рогаткин Д.А., Лапитан Д.Г., Лапаева Л.Г. Концепция мобильных автономных сервисных роботов для медицины // Биомедицинская радиоэлектроника. 2013. № 5. С.46-56.
16. Крючков Б.И., Крикалёв С.К., Салаев А.М., Усов В.М. Человек и робот на пилотируемом космическом аппарате // Сборник научных статей по материалам докладов на Первом российско-германском семинаре по космической робототехнике, Германия, Штутгарт, 2012, электронные труды.
17. Куафе Ф. Взаимодействие робота с внешней средой /Пер. с франц. М.: Мир. 1985. 285 с.
18. Крючков Б.И., Усов В.М. Антропоцентрический подход в организации совместной деятельности космонавтов ПКК и робота-помощника андроидного типа. // Пилотируемые полёты в космос: Научно-технический журнал. 2012. № 3(5). С.42-57.
19. Albani J.M. The Role of Robotics in Surgery: A Review // Missouri Medicine. 2007. vol. 104. no.2. pp. 166-172.
20. O'Toole M.D., Bouazza-Marouf K., Kerr D., Gooroochurn M., Vloeberghs M. A methodology for design and appraisal of surgical robotic systems // Robotica. 2010. vol. 28(2). pp. 297-310.
21. Юревич Е.И. Основы робототехники. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург. 2005. 416 с.
22. Лопота В.А., Минаков Е.П., Юревич Е.И. Современное состояние и перспективы развития отечественной космической робототехники // Материалы Всероссийской конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности», СПб.: Астерион, 2008. Т.5.
23. Лопота В.А., Юдин В.И., Юревич Е.И. О системном подходе к развитию экстремальной робототехники // Материалы Всероссийской конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности», СПб.: Астерион, 2005. Т.5. С. 49-54.
24. Градецкий В., Фомин Л. Анализ динамики управляемых движений робота вертикального перемещения с многозвенными манипуляторами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 12. C. 9-12.
25. Градецкий В., Фомин Л. Обеспечение функционирования интегрированной системы управления мобильным роботом с многозвенным манипулятором // Механика, управление, автоматизация. 2005. № 11. C.11-16.
26. Тимофеев А.В., Чернакова С.Э., Литвинов М.В., Аничков А.Д., Полонский Ю.З., Козаченко А.В. Медицинские аспекты разработки систем человеко-машинного взаимодействия с использованием моделей виртуальной реальности для нейрохирургии // Труды СПИИРАН. 2008. Вып. 6. С. 184-196.
27. Алферов Г.В., Кулаков Ф.М., Нечаев А.И., Чернакова С.Э. Информационные системы виртуальной реальности в мехатронике и робототехнике: Учеб. Пособие СПб.: «СОЛО», 2006. 146 с.
28. Кулаков Ф.М., Смирнов Е.Н., Липатов А.Е., Латыпов В.Н. Информационная технология добавления виртуального объекта в реальный мир. Часть 1 // Труды СПИИРАН. 2004. Вып. 2. Т. 1. С. 236-256.
29. Кулаков Ф.М., Смирнов Е.Н., Липатов А.Е., Латыпов В.Н. Информационная технология добавления виртуального объекта в реальный мир. Часть 2 // Труды СПИИРАН. 2005. Вып. 2. Т. 2. С. 223-248.
30. Миронов С.В., Юдин А.В. Система технического зрения в задачах навигации мобильных объектов // Программные продукты и системы. 2011. № 1. С. 10-16.
31. Соколов С.М. Проблемы машинного видения в робототехнике и автоматизации производства // Будущее прикладной математики. Лекции для молодых исследователей / Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. М.: URSS, 2004. С. 343-373.
32. Самарин А.И. Мультисенсорные навигационные системы для локального позиционирования // Современная электроника. 2006. № 6. С. 10 -17.
33. Аркадьев В.Б., Власенко А.Н., Лапин О.Е. Мультисенсорная система в составе мобильного робототехнического комплекса для поиска, локализации и идентификации источников гамма-излучения // Труды международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника», СПб: Политехник-сервис, 2011.
34. Ермишин К.В., Воротников С.А. Мультиагентная сенсорная система сервисного мобильного робота // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. Вып. 6. С. 50-59.
35. Юсупов Р.М. Карпов А.А., Крючков Б.И., Ронжин А.Л., Сыркин Л.Д., Усов В.М. Создание «интеллектуального окружения» на пилотируемом космическом комплексе для позиционирования мобильного робота – помощника экипажа // Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Вып. 5. / Под ред. А.А. Обознова, А.Л. Журавлева. М.: Институт психологии РАН. 2013. С. 397-422.
36. Юсупов Р.М., Ронжин А.Л., Прищепа М.В., Ронжин Ал.Л. Модели и программно-аппаратные решения автоматизированного управления интеллектуальным залом // Автоматика и телемеханика. 2011. № 7. С. 39-49.
37. Крючков Б.И., Усов В.М. Создание моделей виртуальной реальности, как способ обучения космонавтов взаимодействию с роботом – помощником экипажа и как условие определение потенциальных областей его полезного применения // Труды международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника», СПб: Политехника-сервис. 2013. С. 230-244.
2. Prassler E., Ritter A., Schaeffer C., Fiorini P. A Short History of Cleaning Robots // Autonomous Robots. 2000. vol. 9(3). pp. 211-226.
3. Rooks B. Robots reach the home floor // Industrial Robot: An International Journal. 2001. vol. 28(1). pp. 27-28.
4. Крючков Б.И. Техническое обслуживание и ремонт в космосе // Учебно-справочное пособие. Звездный городок. 2010. 258 с.
5. Юсупов Р.М., Крючков Б.И., Карпов А.А., Ронжин А.Л., Усов В.М. Возможности применения многомодальных интерфейсов на пилотируемом космическом комплексе для поддержания коммуникации космонавтов с мобильным роботом – помощником экипажа // Пилотируемые полеты в космос. 2013. Вып. 3. С.23-34.
6. Юсупов Р.М., Ронжин А.Л. От умных приборов к интеллектуальному пространству // Вестник РАН. 2010. Т. 80, № 1. С. 45-51.
7. Ронжин А.Л., Карпов А.А. Проектирование интерактивных приложений с многомодальным интерфейсом // Доклады ТУСУР. 2010. № 1 (21), Ч. 1. С. 124-127.
8. Ронжин А.Л., Карпов А.А., Леонтьева Ан.Б., Костюченко Б.Е. Разработка многомодального информационного киоска // Труды СПИИРАН. 2007. Вып. 5. С. 227-245.
9. Karpov A., Ronzhin A. Information Enquiry Kiosk with Multimodal User Interface // Pattern Recognition and Image Analysis. 2009. vol. 19(3). pp. 546-558.
10. Ронжин А.Л., Карпов А.А. Сравнение методов локализации пользователя многомодальной системы по его речи // Известия вузов. Приборостроение. 2008. Т.51. № 11. С. 41-47.
11. Карпов А.А., Цирульник Л.И., Железны М. Разработка компьютерной системы "говорящая голова" для аудиовизуального синтеза русской речи по тексту // Информационные технологии. 2010. № 8. С. 13-18.
12. Карпов А.А. Когнитивные исследования ассистивного многомодального интерфейса для бесконтактного человеко-машинного взаимодействия // Информатика и ее применения. 2012. Т. 6. № 2. С. 77-86.
13. Лапитан Д.Г., Рогаткин Д.А., Куликов Д.А., Рогаткин А.Д. Целевые функции сервисных медицинских роботов в клинике // Сборник материалов Х международной научной конференции «Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии» ФРЭМЭ'2012, Владимир: ВГУ. 2012. С. 228-230.
14. Краевский С.В., Рогаткин Д.А. Медицинская робототехника: первые шаги медицинских роботов // Технологии живых систем. 2010. Т. 7. № 4. С. 3-14.
15. Рогаткин Д.А., Лапитан Д.Г., Лапаева Л.Г. Концепция мобильных автономных сервисных роботов для медицины // Биомедицинская радиоэлектроника. 2013. № 5. С.46-56.
16. Крючков Б.И., Крикалёв С.К., Салаев А.М., Усов В.М. Человек и робот на пилотируемом космическом аппарате // Сборник научных статей по материалам докладов на Первом российско-германском семинаре по космической робототехнике, Германия, Штутгарт, 2012, электронные труды.
17. Куафе Ф. Взаимодействие робота с внешней средой /Пер. с франц. М.: Мир. 1985. 285 с.
18. Крючков Б.И., Усов В.М. Антропоцентрический подход в организации совместной деятельности космонавтов ПКК и робота-помощника андроидного типа. // Пилотируемые полёты в космос: Научно-технический журнал. 2012. № 3(5). С.42-57.
19. Albani J.M. The Role of Robotics in Surgery: A Review // Missouri Medicine. 2007. vol. 104. no.2. pp. 166-172.
20. O'Toole M.D., Bouazza-Marouf K., Kerr D., Gooroochurn M., Vloeberghs M. A methodology for design and appraisal of surgical robotic systems // Robotica. 2010. vol. 28(2). pp. 297-310.
21. Юревич Е.И. Основы робототехники. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: БХВ-Петербург. 2005. 416 с.
22. Лопота В.А., Минаков Е.П., Юревич Е.И. Современное состояние и перспективы развития отечественной космической робототехники // Материалы Всероссийской конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности», СПб.: Астерион, 2008. Т.5.
23. Лопота В.А., Юдин В.И., Юревич Е.И. О системном подходе к развитию экстремальной робототехники // Материалы Всероссийской конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности», СПб.: Астерион, 2005. Т.5. С. 49-54.
24. Градецкий В., Фомин Л. Анализ динамики управляемых движений робота вертикального перемещения с многозвенными манипуляторами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2007. № 12. C. 9-12.
25. Градецкий В., Фомин Л. Обеспечение функционирования интегрированной системы управления мобильным роботом с многозвенным манипулятором // Механика, управление, автоматизация. 2005. № 11. C.11-16.
26. Тимофеев А.В., Чернакова С.Э., Литвинов М.В., Аничков А.Д., Полонский Ю.З., Козаченко А.В. Медицинские аспекты разработки систем человеко-машинного взаимодействия с использованием моделей виртуальной реальности для нейрохирургии // Труды СПИИРАН. 2008. Вып. 6. С. 184-196.
27. Алферов Г.В., Кулаков Ф.М., Нечаев А.И., Чернакова С.Э. Информационные системы виртуальной реальности в мехатронике и робототехнике: Учеб. Пособие СПб.: «СОЛО», 2006. 146 с.
28. Кулаков Ф.М., Смирнов Е.Н., Липатов А.Е., Латыпов В.Н. Информационная технология добавления виртуального объекта в реальный мир. Часть 1 // Труды СПИИРАН. 2004. Вып. 2. Т. 1. С. 236-256.
29. Кулаков Ф.М., Смирнов Е.Н., Липатов А.Е., Латыпов В.Н. Информационная технология добавления виртуального объекта в реальный мир. Часть 2 // Труды СПИИРАН. 2005. Вып. 2. Т. 2. С. 223-248.
30. Миронов С.В., Юдин А.В. Система технического зрения в задачах навигации мобильных объектов // Программные продукты и системы. 2011. № 1. С. 10-16.
31. Соколов С.М. Проблемы машинного видения в робототехнике и автоматизации производства // Будущее прикладной математики. Лекции для молодых исследователей / Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. М.: URSS, 2004. С. 343-373.
32. Самарин А.И. Мультисенсорные навигационные системы для локального позиционирования // Современная электроника. 2006. № 6. С. 10 -17.
33. Аркадьев В.Б., Власенко А.Н., Лапин О.Е. Мультисенсорная система в составе мобильного робототехнического комплекса для поиска, локализации и идентификации источников гамма-излучения // Труды международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника», СПб: Политехник-сервис, 2011.
34. Ермишин К.В., Воротников С.А. Мультиагентная сенсорная система сервисного мобильного робота // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. Вып. 6. С. 50-59.
35. Юсупов Р.М. Карпов А.А., Крючков Б.И., Ронжин А.Л., Сыркин Л.Д., Усов В.М. Создание «интеллектуального окружения» на пилотируемом космическом комплексе для позиционирования мобильного робота – помощника экипажа // Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики. Вып. 5. / Под ред. А.А. Обознова, А.Л. Журавлева. М.: Институт психологии РАН. 2013. С. 397-422.
36. Юсупов Р.М., Ронжин А.Л., Прищепа М.В., Ронжин Ал.Л. Модели и программно-аппаратные решения автоматизированного управления интеллектуальным залом // Автоматика и телемеханика. 2011. № 7. С. 39-49.
37. Крючков Б.И., Усов В.М. Создание моделей виртуальной реальности, как способ обучения космонавтов взаимодействию с роботом – помощником экипажа и как условие определение потенциальных областей его полезного применения // Труды международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника», СПб: Политехника-сервис. 2013. С. 230-244.
Promising Approaches for the Use of Service Robots in the Domain of Manned Space Exploration
Abstract
In this paper, we describe some prospective directions of the use of service robots (robot-assistants) in the high-tech domain of manned space exploration. We analyze conceptual approaches for the organization of an internal environment of service robots and an external work environment for joint functioning a human-operator and a service robot.
Опубликован
2014-04-09
Как цитировать
Крючков, Б. И., Карпов, А. А., & Усов, В. М. (2014). Перспективные подходы к применению сервисных роботов в области пилотируемой космонавтики. Труды СПИИРАН, 1(32), 125-151. https://doi.org/10.15622/sp.32.9
Раздел
Статьи
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу (Смотри The Effect of Open Access).
