Революція в робототехніці: новий метод обробки сигналів датчиків

Сучасний світ стрімко рухається до впровадження автономних мобільних роботизованих платформ (АМРП), які здатні виконувати складні завдання без безпосереднього втручання людини. Однак ключовою проблемою таких систем залишається ефективна обробка сигналів датчиків в умовах обмежених обчислювальних ресурсів.

Дослідження, проведене групою вчених з Одеської політехніки та Запорізької політехніки, пропонує інноваційний підхід до вирішення цієї проблеми. Науковці зосередилися на створенні унікального методу обробки сигналів, який дозволяє значно підвищити продуктивність автономних мобільних роботів при мінімальному використанні обчислювальних потужностей.

Традиційні методи обробки сигналів часто вимагають значних обчислювальних ресурсів, що становить серйозну проблему для мобільних платформ з обмеженим живленням. Дослідники запропонували революційний метод використання низькопорядкових смугових фільтрів, які можуть послідовно з'єднуватися для досягнення високої якості обробки сигналів.

Ключова особливість нового підходу полягає у використанні однакових низькопорядкових частотно-залежних компонентів, послідовно з'єднаних для розв'язання проблем, характерних для високопорядкових компонентів. Це дозволяє спростити обчислення коефіцієнтів для заданих частот зрізу та підвищити продуктивність фільтра.

Запропонований метод ефективно знижує обчислювальні витрати при збереженні високої продуктивності в обробці сигналів датчиків. Нові формули дозволяють розраховувати коефіцієнти фільтрів з використанням меншої кількості ресурсів, що робить їх надзвичайно придатними для автономних систем.

Особливо важливим є те, що метод досягає квазілінійної фазочастотної характеристики, яка мінімізує спотворення сигналу та значно знижує обчислювальні вимоги. Моделювання та експериментальна перевірка підтвердили, що цей підхід знижує навантаження та покращує частотні характеристики фільтрів.

Практичне значення дослідження важко переоцінити. Розроблений метод особливо корисний для автономних мобільних роботів, які працюють в умовах обмежених ресурсів — від промислових роботів на виробництві до розвідувальних платформ у складних середовищах.

Головні автори дослідження — Ситніков Володимир Сергійович, доктор технічних наук, професор з Одеської політехніки, та Кудерметов Руслан Каміль Огли, кандидат технічних наук з Запорізької політехніки. Їхня команда довела, що навіть при обмежених ресурсах можна створювати високоефективні системи обробки сигналів для автономних роботизованих платформ.