ОБЗОР КЛЮЧЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РОБОТОТЕХНИКИ

О журнале

Новости

Цели и сфера

Основатель и издатель

Редакционная коллегия

Условия лицензирования

Конфиденциальность

Отношение к плагиату

Публикационная этика

Политика архивирования

Подписка

Для авторов

Инструкции для авторов

Процесс рецензирования

Авторские права

Договор о передаче прав

Редакционные сборы

Архив

Все выпуски

Поиск

Контакты

Контакты

Охотников Андрей Леонидович
Заместитель начальника Департамента – начальник отдела, Департамент информационных технологий, Отдел стратегического развития
АО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (АО «НИИАС»), Москва
Область научных интересов: системы автоматического управления движения поездов, системы технического зрения, высокоточные системы позиционирования, киберфизические системы.

Зажигалкин Александр Владимирович
д.э.н., ректор
ФГАОУ ДПО «Академия стандартизации, метрологии и сертификации», Москва
Область научных интересов: инновационное развитие транспортной отрасли, системы метрологии, поверка и калибровка, искусственный интеллект в образовании и технологических процессах.

Скачать pdf

УДК 001.895; 621.865.8, 629.066
DOI 10.24412/2413-7383-141-155
Язык: Русский
Аннотация: В статье дано описание применяемых технологий для разработки роботов и робототехники, включая искусственный интеллект. Проведена оценка современного состояния отечественной робототехники. Перечислены перспективные направления работ по роботизации производст-венных процессов в ОАО «РЖД». Проведен анализ современных алгоритмов и моделей обработки сенсорных данных и требовании к сверточным нейронным сетям (CNN) для систем технического зрения. Предложены направления перспективных исследований в области развития робототехнических систем и комплексов в железнодорожной сфере.
Ключевые слова: робототехнический комплекс, биоморфный робот, искусственный интеллект, система технического зрения, предиктивная аналитика, сверточные нейронные сети.

Список литературы:
1. Xu, S.; Lu, Y.; Vogel-Hauser, B.; Wang, L. Industry 4.0 and Industry 5.0-Origin, concept and Perception. J. Manuf. Syst. 2021, 61, p.530–535. 2. Nahavandi, S. Industry 5.0 – A human-centric solution. Sustainability 2019, 11, 4371. doi:10.3390/su11164371.
3. Golomidov, A. R. New robotic technologies and their applications / A. R. Golomidov, A. B. Ostapenko // Technical and natural science research in Russia and abroad: from theory to practice: Collection of scientific articles. Krasnodar: Individual Entrepreneur Viktor Kabanov (izdatelstvo «Novatsiya»), 2024. P. 102-105.
4. Кудюкин, В. В. Роботизация как необходимый элемент повышения эффективности процесса железнодорожных перевозок // Транспорт Российской Федерации. 2023. № 1-2(104-105). С. 13-16.
5. Keisang, K. Bader, T. Samikannu, R. Review of operation and maintenance methodologies for solar photovoltaic microgrids. Front. Energy Res. 2021, 9, 730230.
6. Abiodun, O.I., Jantan, A., Omolara, A.E., Dada, K.V., Mohamed, N.A., Arshad, H. State-of-the-art in artificial neural network applications: A survey. Heliyon. 2018 Nov 23; 4(11):e00938. doi: 10.1016/j.heliyon.2018.e00938.
7. Albawi, S. Mohammed, T. A., Al-Zawi, S. Understanding of a convolutional neural network. 2017 International Conference on Engineering and Technology (ICET), Antalya, Turkey, 2017, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICEngTechnol.2017.8308186.
8. Hussain, M. Sustainable Machine Vision for Industry 4.0: A Comprehensive Review of Convolutional Neural Networks and Hardware Accelerators in Computer Vision. AI, 2024, 5, pp. 1324-1356. doi: 10.3390/ai5030064.
9. Girshick, R. Fast R-CNN. 2015 IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV), Santiago, Chile, 2015, pp. 1440-1448, doi: 10.1109/ICCV.2015.169.
10. Ren, S. He, K. Girshick R. Sun, J. Faster R-CNN: Towards Real-Time Object Detection with Region Proposal Networks. In IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 39, no. 6, pp. 1137-1149, 1 June 2017, doi: 10.1109/TPAMI.2016.2577031
11. Liu, W. Anguelov, D. Erhan, D. Szegedy, C. Reed, S. Fu, C-Y. Berg, A. SSD: Single Shot MultiBox Detector. 2016. 9905. Pp. 21-37. Doi:10.1007/978-3-319-46448-0_2.
12. Redmon, J. Divvala, S. Girshick R. Farhadi, A. You Only Look Once: Unified, Real-Time Object Detection, 2016 IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), Las Vegas, NV, USA, 2016, pp. 779-788, doi: 10.1109/CVPR.2016.91.
13. Dai, J. Li, Yi. He, K. Sun, J. R-FCN: Object Detection via Region-based Fully Convolutional Networks. In Proceedings of the Conference on Advances in Neural Information Processing Systems 29 (NIPS 2016), Barcelona, Spain, 5–10 December 2016; doi: 10.48550/arXiv.1605.06409.
14. He, K. Zhang, X. Ren, S. Sun, J. Deep residual learning for image recognition. In Proceedings of the IEEE Uonference on Uomputer Uision and Uattern Uecognition (CVPR), Las Vegas, NV, USA, 27–30 June 2016. pp. 770-778, doi: 10.1109/CVPR.2016.90.
15. Szegedy, C. Ioffe, S. Vanhoucke, V. Alemi, A. (2016). Inception-v4, Inception-ResNet and the Impact of Residual Connections on Learning. doi:10.48550/arXiv.1602.07261.
16. Li, C., Li, L., Jiang, H., Weng, K., Geng, Y., Li, L., Ke, Z., Li, Q., Cheng, M., Nie, W., Li, Y., Zhang, B., Liang, Y., Zhou, L., Xu, X., Chu, X., Wei, X., & Wei, X. (2022). YOLOv6: A Single-Stage Object Detection Framework for Industrial Applications. ArXiv, abs/2209.02976.
17. Wang, C., Bochkovskiy, A., & Liao, H.M. (2022). YOLOv7: Trainable Bag-of-Freebies Sets New State-of-the-Art for Real-Time Object Detectors. 2023 IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), pp. 7464-7475.
18. Sohan, M. Sai Ram, T. Reddy, R. Venkata, C. A Review on YOLOv8 and Its Advancements. In Proceedings of the International Conference on Data Intelligence and Cognitive Informatics, Tirunelveli, India, 27–28 June 2023; pp. 529–545.
19. Wang, C.Y., Yeh, I.H., Mark Liao, H.Y. (2025). YOLOv9: Learning What You Want to Learn Using Programmable Gradient Information. In: Leonardis, A., Ricci, E., Roth, S., Russakovsky, O., Sattler, T., Varol, G. (eds) Computer Vision – ECCV 2024. ECCV 2024. Lecture Notes in Computer Science, vol 15089. Springer, Cham. Doi: 10.1007/978-3-031-72751-1_1
20. Wang, C.Y., Liao, H.Y.M., Wu, Y.H., Chen, P.Y., Hsieh, J.W., Yeh, I.H. CSPNet: A new backbone that can enhance learning capability of CNN. In Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops, Seattle, WA, USA, 14–19 June 2020; pp. 390–391.
21. Wang, C.Y.; Liao, H.Y.M.; Yeh, I.H. Designing network design strategies through gradient path analysis. arXiv 2022, doi: 10.48550/arXiv.2211.04800.
22. Wang, A. Chen, H. Liu, L. Chen, K. Lin, Z. Han, J. Ding, G. YOLOv10: Real-Time End-to-End Object Detection. arXiv 2024, doi:10.48550/arXiv.2405.14458
23. Ultralytics. YOLOv10 Documentation: Model Variants. URL:/https://docs.ultralytics.com/models/yolov10/#model-variants (Дата обращения 15.09.2024).
24. Jegham, N. Koh, C.Y. Abdelatti, M. Hendawi, A. Evaluating the Evolution of YOLO (You Only Look Once) Models: A Comprehensive Benchmark Study of YOLO11 and Its Predecessors. doi:10.48550/arXiv.2411.00201.
25. Mushtaq, F. Ramesh, K. Deshmukh, S. Ray, T. Parimi, C. Tandon, P. Jha, P.K. Nuts&bolts: YOLO-v5 and Image Processing Based Component Identification System. Eng. Appl. Artif. Intell. 2023, 118, 105665.
26. Zhuang, L. Qi, H. Wang, T. Zhang, Z. A Deep-Learning-Powered Near-Real-Time Detection of Railway Track Major Components: A Two-Stage Computer-Vision-Based Method. IEEE Internet Things J. 2022, 9, 18806–18816. doi:10.1109/JIOT.2022.3162295.
27. He, H. Automatic Assembly of Bolts and Nuts Based on Machine Vision Recognition. Journal of Physics: Conference Series. 2021, 2113, 012033. doi:10.1088/1742-6596/2113/1/012033.
28. Panigrahi, S.; Raju, U.S.N. DSM-IDM-YOLO: Depth-Wise Separable Module and Inception Depth-Wise Module Based YOLO for Pedestrian Detection. International Journal on Artificial Intelligence Tools. 32. doi:10.1142/S0218213023500112.
29. Ma, Y.; Chai, L.; Jin, L.; Yu, Y.; Yan, J. AVS-YOLO: Object Detection in Aerial Visual Scene. Int. J. Patt. Recogn. Artif. Intell. 2022, 36, 2250004. doi:10.1142/S0218001422500045
30. Устенко, В. Ю. Разработка программного комплекса аннотирования данных для задач компьютер-ного зрения: объектно-ориентированный подход на основе WINFORMS / В. Ю. Устенко, В. И. Бондаренко // Проблемы искусственного интеллекта. 2024. № 4(35). С. 151-163. DOI 10.24412/2413-7383-2024-4-151-163.
31. Chen, T.; Ding, Z.; Li, B. Elderly Fall Detection Based on Improved YOLOv5s Network. IEEE Access 2022, 10, 91273–91282.
32. Liu, S.; Wang, Y.; Yu, Q.; Liu, H.; Peng, Z. CEAM-YOLOv7: Improved YOLOv7 Based on Channel Expansion and Attention Mechanism for Driver Distraction Behavior Detection. IEEE Access 2022, 10, 129116–129124.
33. Wang, Y. Wang, H. Xin, Z. Efficient Detection Model of Steel Strip Surface Defects Based on YOLO-V7. IEEE Access 2022, 10, 133936–133944.
34. Cai, Y.; He, M.; Tao, Q.; Xia, J.; Zhong, F.; Zhou, H. Fast Rail Fastener Screw Detection for Vision-Based Fastener Screw Maintenance Robot Using Deep Learning. Appl. Sci. 2024, 14, 3716. https://doi.org/10.3390/app14093716
35. Bubeck, W. Frick, F. Verl, A. Hardware-Accelerated Data Processing of Capacitive Sensor Arrays for Industrial and Service Robotic Applications. In ISR Europe 2022; 54th Inter. Symp. on Robotics, Munich, Germany 2022, pp. 174–179.
36. Зуев, В. М. Сравнение обнаружения объектов средствами искусственного интеллекта в сравнении с классическими методами / В. М. Зуев // Проблемы искусственного интеллекта. 2024. № 3(34). С. 30-35. DOI 10.24412/2413-7383-2024-3-30-35.

Выпуск: 1(36)'2025
Раздел: РОБОТЫ, МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ
Как цитировать: Охотников Андрей Леонидович, Зажигалкин Александр Владимирович ОБЗОР КЛЮЧЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РОБОТОТЕХНИКИ // Проблемы искусственного интеллекта. 2025. №1.

Назад к выпуску 1(36)'2025