DOI: 10.14489/hb.2026.05.pp.068-072

Либерман Я. Л., Горбунова Л. Н.
СИСТЕМА ИСКУССТВЕННОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ РОБОТА-ЗМЕИ
(с. 68-72)

Аннотация. Проанализировано одно из специфических направлений кибернетики – биомиметика – создание технических устройств с принципами действия и основными конструктивными элементами, аналогичными существующим в живой природе. Отмечено, что роботы-животные, в частности, роботы-змеи способны проникать в труднодоступные для людей места, действовать в стесненных пространствах, а также решать задачи медицинского, военного, спасательного, исследовательского и иного характера. Изучена имитация естественного поведения роботов-змей путем самоуправления, оснащения их искусственными сенсорами (датчиками тепла, запаха, вибрации и плотности грунта), аналогичными тем, которые используются при самоуправлении реальными змеями. Определено, что для управления человеком-оператором в составе системы искусственного зрения роботов-змей необходимы либо видеокамеры, либо зрительные датчики, устанавливаемые в головной части робота-змеи, которые имитируют работу сетчатки человеческого глаза и генерируют специальные сигналы в ответ на изменение яркости объекта наблюдения и распознавания. Человек-оператор наблюдает за объектами, появляющимися перед роботом-змеей, и направляет его движение по требуемой траектории. Установлено, что более совершенны системы искусственного зрения роботов-змей со сканирующим лазерным дальномером, соединенным с микропроцессором, предназначенным для наблюдения и распознавания объектов, которые обладают следующими достоинствами: необходимыми точностью и надежностью, широким диапазоном, стабильностью измерения, высоким быстродействием, независимостью от освещения, ремонтопригодностью, меньшей технологической себестоимостью и др. Приведен разработанный алгоритм работы системы искусственного зрения роботов-змей, который основан на принципе сравнения видеоизображений, получаемых с помощью сканирующего лазерного дальномера, с эталонами, хранящимися в базе данных.

Ключевые слова: биомиметика; робот-змея; искусственное зрение; видеокамера; зрительный датчик; лазерный дальномер.

Liberman Ya. L., Gorbunova L. N.
ARTIFICAL VISION SYSTEM FOR SNAKE ROBOT
(pp. 68-72)

Abstract. The article analyzes one of the specific areas of cybernetics – biomimetics – the creation of technical devices with principles of operation and basic structural elements similar to those existing in wildlife. It is noted that animal robots, in particular snake robots, are capable of entering places that are difficult for humans to access, operating in confined spaces, as well as solving medical, military, rescue, research and other tasks. The simulation of the natural behavior of snake robots by self–management, equipping them with artificial sensors (sensors of heat, odor, vibration and ground density), similar to those used in self-management by real snakes, has been studied. It is determined that to control a human operator as part of the artificial vision system of snake robots, either video cameras or visual sensors installed in the head of the snake robot are needed, which simulate the operation of the retina of the human eye and generate special signals in response to changes in the brightness of the object of observation and recognition. The human operator observes the objects appearing in front of the snake robot and directs its movement along the required trajectory. It has been established that artificial vision systems for snake robots with a scanning laser rangefinder connected to a microprocessor designed for observing and recognizing objects have the following advantages (necessary accuracy and reliability, wide range, measurement stability, high performance, independence from lighting, maintainability, lower technological cost, etc.). The article presents a developed algorithm for the operation of the artificial vision system of snake robots, which is based on the principle of comparing video images obtained using a scanning laser rangefinder with standards stored in a database.

Keywords: Biomimetics; Snake robot; Artificial vision; Video camera; Visual sensor; Laser rangefinder.