Подход к распределению задач технологического процесса среди неоднородных участников КРТС с учетом их состояния

Автор(ы): Галин Р.Р., Мамченко М.В., Галина С.Б., Зорин В.А.

Выпуск: 112

Рубрика: Управление техническими системами и технологическими процессами

Год: 2024

Библиография: Галин Р.Р., Мамченко М.В., Галина С.Б., Подход к распределению задач технологического процесса среди неоднородных участников КРТС с учетом их состояния // Управление большими системами. - 2024. - Вып. 112. - С.233-256.

Дата опубликования: 30.11.2024

Ключевые слова: коллаборативная робототехническая система, взаимодействие человека и робота, распределение задач, технологический процесс, оптимизация

Аннотация: Описываются результаты серии экспериментов для задач формирования оптимального состава исполнителей и минимизации времени выполнения задач технологического процесса (по три случая для каждой задачи, отражающие три реализованных механизма решения). Представлены показатели эффективности распределения задач между участниками и оценки эффективности взаимодействия людей и коботов. Показан обзор вычислительных экспериментов других авторов, посвященных распределению задач в многоагентных и коллаборативных робототехнических системах (КРТС). Представлен качественный сравнительный анализ полученных результатов экспериментов, проведена оценка условий и результатов экспериментов на основе сформированных показателей оценки эффективности взаимодействия людей и коботов и эффективности распределения задач между участниками. Анализ показывает сопоставимые результаты по минимизации времени выполнения задач с использованием авторских решений по сравнению с рассмотренными работами. Следует отметить, что авторская постановка задач распределения работ в КРТС по сравнению со другими работами обладает комплексностью. В частности, во всех моделируемых задачах (подбор оптимального состава исполнителей, все варианты минимизации времени выполнения задач технологического процесса и затрат) обязательно проверяется требование коллаборации людей и коботов (совместное выполнение любой задачи хотя бы одним коботом и хотя бы одним человеком), при этом отслеживается степень задействования каждого участника. Кроме того, в случае подбора оптимального количества людей и коботов из состава КРТС осуществляется проверка выполнимости технологического процесса расчетным составом участников.

Author(s): Galin R., Mamchenko M., Galina S., Zorin V.

Article title: Approach to allocation of task of technological processes among crs heterogeneous participants taking into account their state

Issue: 112

Year: 2024

Keywords: collaborative robotic system, human-robot interaction, task allocation, technological process, optimization

Abstract: The paper describes the results of a series of experiments for the problems of forming an optimal composition of performers, and minimizing the execution time of the tasks in the technological process (three cases for each problem). Criteria of the efficiency of task allocation and work distribution among the participants and human-robot collaboration are presented. An overview of computational experiments of other authors on task allocation and work distribution in multi-agent and collaborative robotic systems (CRS) is shown. Qualitative comparative analysis of the results obtained from the experiments, and their evaluation based on the established criteria are given. The analysis shows comparable results of the authors’ solutions compared to the reviewed works. The authors’ statement of the problem of task allocation and work distribution in CRS compared to other sources has complexity. In particular, when selecting optimal composition of the performers, minimizing tasks/technological process execution time or costs, the results are verified to ensure that people and robots always collaborate. The degree of engagement of each participant is monitored. In addition, when optimal number of people and cobots from the CRS is chosen, the feasibility of the technological process for the calculated composition is also checked.