izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2022-1-23-29izmertech-1525Research ArticleЛИНЕЙНЫЕ И УГЛОВЫЕ ИЗМЕРЕНИЯПогрузка гусеничной техники своим ходом на автоприцеп: управление с помощью системы технического зренияLoading tracked vehicles under its own power on a trailer: control using a technical vision systemhttps://orcid.org/0000-0002-5907-0156РощинД. А.RoshchinD. A.

Дмитрий Александрович Рощин

Москва

Dmitriy A. Roshchin

Moscow

whwhwh@mail.ru3 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской ФедерацииРоссияThe 3rd Central Research Institute (CRI) of the Ministry of Defence of the Russian FederationRussian Federation202217042023012329Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1525

Освещены проблемы безопасной погрузки и транспортировки строительной и специальной гусеничной техники на грузовых платформах большегрузных автоприцепов (тралов). Для повышения точности позиционирования данной техники на платформах тралов предложено использовать систему технического зрения. Разработана полнофункциональная физическая модель такой системы. Указанная модель апробирована при автоматизированном контроле пространственного положения гусеничной техники в процессе погрузки на грузовую платформу трала. Выявлены параметры пространственного положения техники, оказывающие влияние на безопасность её погрузки своим ходом. Автоматизация погрузки реализована с помощью видеограмметрического устройства, установленного на транспортируемом средстве передвижения, и трёх визирных целей активного типа, размещённых на грузовой платформе. В системе технического зрения применены методы цифровой обработки видеоизображения, позволившие с высокой вероятностью обнаружить и идентифицировать визирные цели по частоте их мигания. Предложен обеспечивающий автоматизацию погрузки алгоритм работы гусеничной техники под управлением системы технического зрения. Работоспособность данной системы проверена с помощью физических моделей прицепа-тяжеловоза и гусеничной платформы техники. Экспериментально определены реальные технические и метрологические характеристики системы технического зрения. Установлено, что при базисном расстоянии 2,5 м между визирными целями обеспечивается безопасная погрузка техники длиной до 8 м на грузовую платформу длиной до 16 м.

The problems of safe loading and transportation of construction and special tracked vehicles on cargo platforms of heavy-duty trailers are highlighted. To improve the positioning accuracy of the specified tracked vehicles on trailer platforms, it is proposed to use a vision system. A fully functional physical model of such a system has been developed, which has been tested with automated control of the spatial position of tracked vehicles during loading onto the trailer cargo platform. The parameters of the spatial position of the equipment that affect the safety of its loading under its own power are revealed. Loading automation is implemented using a videogrammetric device mounted on the transported vehicle and three active-type sighting targets placed on the cargo platform. The technical vision system uses methods of digital video image processing, which made it possible to detect and identify sighting targets with a high probability by the frequency of their flashing. An algorithm for the operation of tracked vehicles under the control of a vision system is proposed, the implementation of which ensures the automation of loading. The operability of this system has been tested using physical models of a heavy-duty trailer and a tracked vehicle platform. The actual technical and metrological characteristics of the vision system have been experimentally determined. It is established that with a base distance of 2.5 m between the sighting targets, safe loading of equipment up to 8 m long on a cargo platform up to 16 m long is ensured.

контроль пространственного положениягусеничная техникатехническое зрениеобработка видеоизображенийобратная угловая засечкасистема координатвизирная цельтранспортировка техникинавигацияавтоматизированная система управленияspatial position controltracked vehiclestechnical visionvideo image processingreverse angular serifcoordinate systemsighting targettransportation of equipmentnavigationautomated control systemReferencesDuarte J., Marques A. T., Santos Baptista J., Safety, 2021, vol. 7, no. 1, 21. https://doi.org/10.3390/safety7010021Duarte J., Marques A. T., Santos Baptista J., Safety, 2021, vol. 7, no. 1, 21. https://doi.org/10.3390/safety7010021Gurcanli G. E., Baradan S., Uzun M., International Journal of Industrial Ergonomics, 2015, vol. 46, pp. 59–68. https://doi.org/10.1016/j.ergon.2014.12.004Gurcanli G. E., Baradan S., Uzun M., International Journal of Industrial Ergonomics, 2015, vol. 46, pp. 59–68. https://doi.org/10.1016/j.ergon.2014.12.004Малютин Л. Перевозка гусеничной техники // Основные средства: сетевой журнал. 2016. № 9. URL: http://os1.ru/article/9064-perevozka-gusenichnoy-tehniki (дата обращения 09.07.2021).Malyutin L., Osnovnye sredstva, 2016, no. 9, available at: http://os1.ru/article/9064-perevozka-gusenichnoy-tehniki (accessed: 09.07.2021). (In Russ.)Chiba J., SAE Transactions, 1982, vol. 91, pp. 3045–3056. https://doi.org/10.4271/820921Chiba J., SAE Transactions, 1982, vol. 91, pp. 3045–3056. https://doi.org/10.4271/820921Skibiniewski M. J., P roceedings of the 9th International Symposium on Automation and Robotics in Construction, Tokyo, Japan, June 3–5, 1992, Tokyo, IAARC, 1992, pp. 17–24. https://doi.org/10.22260/ISARC1992/0003Skibiniewski M. J., Proceedings of the 9th International Symposium on Automation and Robotics in Construction, Tokyo, Japan, June 3–5, 1992, Tokyo, IAARC, 1992, pp. 17–24. https://doi.org/10.22260/ISARC1992/0003Rajgor M. B., Pitroda J., Automation: A New Millennium Technology for Construction Industries, GRA – Global Research Analysis, 2013, vol. 2, no. 2, pp. 79–81.Rajgor M. B., Pitroda J., Automation: A New Millennium Technology for Construction Industries, GRA – Global Research Analysis, 2013, vol. 2, no. 2, pp. 79–81.Bing-wei Cao, Xin-hui Liu, Wei Chen, Peng Tan, Ping-fang Niu, Mathematical Problems in Engineering, 2020, vol. 2020, no. 1, 1730946. https://doi.org/10.1155/2020/1730946Bing-wei Cao, Xin-hui Liu, Wei Chen, Peng Tan, Pingfang Niu, Mathematical Problems in Engineering, 2020, vol. 2020, no. 1, 1730946. https://doi.org/10.1155/2020/1730946Qing Hua Cao, Applied Mechanics and Materials, 2010, vol. 40-41, pp. 771–773. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.40-41.771Qing Hua Cao, Applied Mechanics and Materials, 2010, vol. 40-41, pp. 771–773. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.40-41.771Щербаков В. В, Бунцев И. А., Щербаков И. В., Астраханцев В. Д. Системы автоматизированного управления строительной техникой (CAY-3D) // Сибирский государственный университет геосистем и технологий. 2018. № 1. С. 57–63.Shcherbakov V. V., Buntsev I. A., Shcherbakov I. V, Astrakhantsev V. D., Systems of automated control of construction equipment (ACS-3D), Sibirskii gosudarstvennyi universitet geosistem i tekhnologii, 2018, no. 1, pp. 57–63. (In Russ.)Рощин Д. А. Модель видеограмметрической координатно-измерительной системы // Прикладная информатика. 2016. Т. 11. № 6 (66). С. 65–77.Roschin D. A., The model of the tracer optical coordinatemeasuring system, Journal of Applied Informatics, 2016, vol. 11, no. 6 (66), pp. 65–77. (In Russ.)Рощин Д. А. Оценка влияния визуальных признаков визирной цели на вероятность обнаружения оптоэлектронным устройством // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2021. Т. 19. № 1. С. 5−13. https://doi.org/10.18127/j20700814-202101-01Roschin D. A., Information-measuring and Control Systems, 2021, vol. 19, no. 1, pp. 5−13. (In Russ.) https://doi.org/10.18127/j20700814-202101-01Bektas S., Karaahmetoğlu N., Yildirm R., Uyar A., Yildirim Ü. K., Pakel E., International Journal of Research – Granthaalayah, 2018, vol 6, no. 2, pp. 292–298. https://doi.org/10.5281/zenodo.1194735Bektas S., Karaahmetoğlu N., Yildirm R., Uyar A., Yildirim Ü. K., Pakel E., International Journal of Research – Granthaalayah, 2018, vol. 6, no. 2, pp. 292–298. https://doi.org/10.5281/zenodo.1194735

The authors declare that there are no conflicts of interest present.