Система для пошуку вибухонебезпечних предметів у складі мобільного гусеничного робота з керуванням із квадрокоптера за допомогою машинного зору

Дуднік, А., Фесенко, А., Торошанко, О., Миколайчук, В., Батрак, О., & Виговський, С. (2025). Система для пошуку вибухонебезпечних предметів у складі мобільного гусеничного робота з керуванням із квадрокоптера за допомогою машинного зору. Сучасні інформаційні технології, (1), 30–37. https://doi.org/10.17721/AIT.2025.1.04

Вступ. Результати, описані в цій статті, є початком досліджень команди проєкту у сфері розроблення роботизованих систем виявлення вибухонебезпечних предметів. Дослідження проводились у лабораторних умовах і в них розглянуто лише загальну концепцію та визначення напрямів подальших досліджень. Подальші дослідження заплановано проводити в реальних умовах або наближених до них. Запропоновано систему виявлення вибухонебезпечних предметів на базі імпульсного металошукача K158, мікроконтролера та мобільної гусеничної платформи Keyestudio Mini Tank V3.0. Запропоновано інтеграцію з квадрокоптером, оснащеним комп'ютерним зором, що дає змогу здійснювати точне наведення та дистанційне керування. Описано структуру системи, принцип взаємодії компонентів, логіку прийняття рішень і математичну модель функціонування.
Методи. Використано методи моделювання функціональних підсистем, комп'ютерного осцилографічного аналізу електричних сигналів, математичного моделювання кінематики гусеничного робота в координатах XY, а також алгоритмічного проєктування автомата керування. Для перевірки взаємодії з квадрокоптером застосовано метод віртуального тестування у симуляційному середовищі з використанням машинного зору. Реалізацію оброблення сигналів здійснено засобами програмування мікроконтролера на основі порогової фільтрації.
Результати. Результати демонструють чітке розділення сигналів за наявності та відсутності металу. У фоновому режимі фіксується стабільна нульова лінія, а при виявленні цілі — серія імпульсів із частотою 125–150 Гц і струмом до 625 мА. Це забезпечує достовірну ідентифікацію об’єктів у реальному часі. Усі вузли, включно з модулем живлення та бездротового зв’язку, показали стабільну роботу. Наведення за допомогою машинного зору досягло точності ±20 см. Загалом система продемонструвала надійність і ефективність у лабораторних умовах.
Висновки. Запропонована система виявлення вибухонебезпечних об’єктів об’єднує переваги аналогового сенсора, цифрової обробки сигналу, мобільної платформи та повітряної координації. Простота, автономність і низька вартість роблять її придатною для застосування у зонах ризику.