ЖУРНАЛ СТА 2/2012

68 СТА 2/2012 РАЗРАБОТКИ РОБОТЫ www.cta.ru Образовательная среда управления жизненным цикломмобильных роботов Дмитрий Петров На факультете электронной техники и приборостроения Саратовского ГТУ разработана образовательная среда управления жизненным циклом мехатронных систем. Создана современная техническая база для проведения научных исследований в области мехатроники. Образовательная среда обеспечила получение студентами практических навыков при создании сложных технических систем и помогла им в 2011 году стать призёрами многих всероссийских и международных конкурсов. С ТРУКТУРА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ СРЕДЫ Мобильные роботы используются для решения различных задач в экстремаль- ных условиях: для охраны и монито- ринга объектов, транспортировки опас- ных грузов, проведения спасательных и аварийных работ в зонах экологических катастроф [1]. В связи с этим бо ' льшая часть мобильных роботов разрабатыва- ется для работы во вредных или опасных для человека условиях. Эти условия мо- гут меняться, и имеющаяся техника ча- сто становится неэффективной. Обеспечение быстрой разработки мо- бильного робота (МР), эффективно вы- полняющего новые функции по вновь сформулированным требованиям, воз- можно на основе интегрированного при- менения технологий управления жизнен- нымцикломмехатронных систем. Этитех- нологии можно разделить на пять групп: 1)системный анализ и управление тре- бованиями; 2)управление жизненным циклом ме- ханических и электронных компо- нентов МР на основе технологий Sie- mens PLM Software; 3)управление жизненным циклом про- граммного обеспечения МР на базе методики Telelogic Harmony и сред разработки IBM Rhapsody, QNX Mo- mentics IDE; 4)автоматизация производства МР на основе концепции Totally Integrated Automation (TIA); 5)разработка диагностических систем на основе технологийNational Instruments и техническое обслуживание МР по периодам и фактическому состоянию. На факультете электронной техники и приборостроения Саратовского го- сударственного технического универ- ситета им. Ю.А. Гагарина разработана образовательная среда управления жизненным циклом мехатронных си- стем, которая объединила все перечис- ленные технологии (рис. 1). Этот ре- зультат получен в 2009–2011 годах в рамках проведения научно-исследова- тельской работы Министерства обра- зования РФ «Разработка распределён- ной вычислительной среды для созда- ния систем управления жизненным циклом мобильных мехатронных сис- тем» № 02.740.11.0482 (шифр 2009-1.1- 000-082) в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педаго- гические кадры инновационной Рос- сии» на 2009–2013 годы. Образовательная среда предназначена для обучения студентов созданию си- стем управления реального времени и изучения особенностей управления жизненным циклом сложных встраи- ваемых систем. Она включает в себя комплекс управления ресурсами пред- приятия SAP ERP, комплекс управле- ния машиностроительным производ- ством Siemens PLM Software, опера- ционную систему QNX Neutrino, среду разработки программного обеспечения QNX Momentics IDE, среду моделиро- вания программного обеспечения IBM Rhapsody, систему управления требова- ниями IBM Doors, программный ком- плекс расчёта надёжности АРБИТР и аппаратные средства. В состав аппаратных средств входят од- ноплатный компьютер MK905 с интер- фейсомPC/104+ (компания FASTWEL) с модулями ввода/вывода системы FAST- WEL I/O; модуль CNM-350 навигации ГЛОНАСС/GPS; отладочная плата SK- AT91SAM9260-SIM508 (компания Star- terkit) с микроконтроллером фирмы At- Проектирование аппаратного обеспечения (механика, электроника) Проектирование аппаратного обеспечения системы управления Эксплуатация Производство Изготовление деталей на РТК Сборочный РТК SAP ERP Диагностика MP ЦС МК905 QNX Momentics IDE IBM Rhapsody IBM Doors ПК АРБИТР Teamcenter ANSYS NX E3.Series Technomatix Системный анализ Обслуживание Рис. 1. Интегрированная система управления жизненным циклом мобильного робота © СТА-ПРЕСС