В рамках проекта планируется разработка программно-аппаратный комплекса (ПАК) представляющего собой систему позиционирования автономного мобильного робота на базе Robot Operating System 2 с интегрированной видеоподсистемой и внешним сервером.
На первом этапе будет спроектирована и формализована аппаратная и программная архитектура ПАК в виде структурированного ROS 2-graph с декомпозицией на функциональные пакеты, узлы, топики, сервисы и действия. Будут определены роли вычислительных модулей (сенсорный контур, управляющий контур, видеоподсистема), интерфейсы взаимодействия и правила распределения вычислительной нагрузки между устройствами. Результатом станет архитектурная схема и формализованное описание программного интерфейса приложения (application programming interface - API) взаимодействия компонентов.
Далее будет разработан протокол взаимодействия робота с внешним сервером. Предполагается реализация шлюза (robot_gateway), обеспечивающего агрегацию телеметрии (состояние, диагностика, события), приём команд и заданий от сервера и их трансляцию в соответствующие ROS 2-топики, сервисы и действия. Шлюз будет ориентирован на устойчивую работу в условиях беспроводной сети и поддержку сценариев миссий и телеуправления.
Отдельным направлением станет разработка видеоподсистемы на выделенном вычислителе. Планируется реализовать захват видеопотоков с USB-камер, предварительную обработку и публикацию видеоданных в ROS 2, а также организацию сетевой трансляции по протоколу RTSP для внешних клиентов. В составе ПАК будут отработаны базовые алгоритмы видеоанализа (включая детекцию ArUco-маркеров и формирование событийной телеметрии), интегрированные в общую архитектуру.
Следующим этапом станет интеграция видеопотока и телеметрии с внешним сервером. Будут реализованы сценарии удалённого наблюдения, телеуправления и постановки заданий, обеспечивающие связность между ROS 2-графом ПАК и серверной частью системы. Особое внимание будет уделено корректности интерфейсов и согласованности протоколов обмена.
Завершающим этапом станет экспериментальная апробация разработанного ПАК на реальной робототехнической платформе. Планируется оценить производительность видеоподсистемы (частота кадров, задержка), устойчивость обмена данными в сети Wi-Fi, корректность выполнения заданий и стабильность ROS 2-архитектуры. По результатам испытаний будет подготовлен комплект эксплуатационной документации и демонстрационный стенд, подтверждающий работоспособность разработанного ПАК.

На страницу проекта