Система розподіленого управління для робототехнічних систем із застосуванням IoT-протоколів
Вантажиться...
Дата
2025
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Система розподіленого управління для робототехнічних систем із застосуванням IoT-протоколів Проєкт містить 81 с. тексту, 13 рисунків, 19 таблиці, посилання на 22 літературні джерела, додатки та 5 конструкторських документів.
Об’єктом дослідження є процес розподіленого інформаційно-керуючого обміну між компонентами багаторівневої робототехнічної системи (рой дронів, AGVшатли, колаборативні маніпулятори) через Wi-Fi 6, Ethernet TSN та 5G URLLC у чотирирівневій архітектурі: L0 (мікроконтролери ESP32-S3), L1 (edge-шлюзи на Raspberry Pi 4), L2 (MQTT-кластер EMQX) і L3 (ядро ROS 2 на Jetson Orin). Предметом є методи, протоколи й програмно-апаратні засоби для реалізації обміну з використанням IoT-стандартів MQTT 5.0, CoAP 1.1 Observe, DDS-XRCE та їх гібридних шлюзів. Метою роботи було оптимізація процесу управління розподіленими системами за допомогою розробки й верифікації архітектуру, яка забезпечує латентність команд не більше 10 мс (95-й процентиль), масштабується до 1500 вузлів і гарантує наскрізне шифрування за алгоритмами AES ≥128 біт або ChaCha. Запропонована система реалізує детерміновану координацію роботів, знижує мережеві накладні витрати і енергоспоживання бортових вузлів порівняно з монолітними рішеннями. Отримані результати можуть бути використані при модернізації чи проєктуванні нових промислових і логістичних робототехнічних комплексів, а також при впровадженні концепцій Індустрії 4.0 у суміжних галузях.
Опис
Ключові слова
робототехнічні системи, розподілене керування, трирівнева архітектура, IoT-протоколи, MQTT 5.0, CoAP Observe, DDS-XRCE, ROS 2, 5G URLLC, robotic systems, distributed control, three-tier architecture, IoT protocols
Бібліографічний опис
Перетятько, І. О. Система розподіленого управління для робототехнічних систем із застосуванням IoT-протоколів : дипломний проєкт ... бакалавра : 126 Інформаційні системи та технології / Перетятько Ілля Олегович. – Київ, 2025. – 88 с.