State and prospects of development of team interaction of robots on the example of competitions of the world tournament "Robocup"

Today, effective group work management is one of the main problems of mechatronics. As the development of generalized algorithms and principles of management is at an early level, the scientific community has formed several model tasks, one of which reads as follows: "By the middle of the XXI century the winner of the last world championship”. As part of the wording, the world's first RoboCup competition was launched in 1996 to promote research in the field of robot design and artificial intelligence. The main task of the article is to analyze and highlight the current state of algorithms for command control of robots on the example of the RoboCup world tournament. The article describes the general schemes of team interaction in the divisions of the tournament, the hardware characteristics of the agents, the history, chronological development and the current state of the rules of the divisions. Based on the analysis, a comparative table of basic technical parameters of RoboCup leagues and approaches used for team management is formed. The conclusion concerning the most actual directions of researches of methods of group interaction is made

Federal Bargaining in Russia: Regional Politics in the Urals

This thesis examines how informal institutions operate in federal relations and how they affect the dynamics of federal bargaining in contemporary Russia. In addressing these issues, the research considers how elite groups and networks operating in centre-region relations were bonded together by a complex network of vertical and horizontal ties and interactions. On the one hand informal rules of the game played a complementary role and have been instrumental to the construction and consolidation of a centralized and vertical system of governance, integrating the sub-national level into a bureaucratic hierarchy. On the other hand, however, the overreliance on informal rules and personalistic interaction between central and local elite networks and within the regional polity, played a substitutive role, deeply affecting the capacity of the centre to effectively exercise control over the regions. The research is rooted in the re-conceptualization of the notion of the federal process and relies on two case studies and the analysis of a specific, network-based, elite management model that emerged over the last twenty years and affected formal and informal resources available to regional leaders (governors). The paradox of the Russian centralized federal system identified in this work is associated with the inherent weaknesses of regional governors that makes them unable to function as an effective transmission belt between regional and federal interests. This leaves space for the operation of a plethora of different interest groups and networks within the regional polity, tempering vertical integration and control. The thesis argues that beneath the seemingly consolidated centralized system of subordination, the role of horizontal forces and the specific constellation of actors and interests creates a complex framework of asymmetric interaction that shapes the contours of regional politics and centre-region bargaining. Control is mainly exercised through manual interventionism and short-term risk aversion tactics that renders the system of federal relations more susceptible to the pressure of endogenous and exogenous shocks

Числове дослідження нелінійних контактних задач для системи смуг, з’єднанних болтовим кріпленням із зазором

The article presents an analysis of geometrically nonlinear contact tasks for the system of plates. The peculiarities of the presented tasks consist in research of a pressure-deformed state of two plates connected with a bolt fixture with a clearance and loaded with a uniformly distributed transverse force along the upper edge. Both geometrical and structural non-linearities are presented in the study tasks. The geometrically nonlinear formulation determines the SSS for plates connected with a bolt fixture with a clearance. Maximum deformation of such plates is 0.028 m and the equivalent (von-Mises) stress is 1200 MPa. The bolt skewing and the plate deformation increase tensile forces in the bolt, thereby increasing the force of the bolt fixture tightening (1500 N to 4000 N). The proposed methodology can be used for solving similar tasks as it considers a wide range of operating loads. In case when the researched object is a solid plate, geometrically linear and non-linear formulations do not guarantee reliable results.Данная работа посвящается анализу геометрически нелинейных контактных задач для системы полос. Особенности представленной задачи заключаются в исследовании напряженно-деформированного состояния двух полос, соединенных болтовым крепежом с зазором и нагруженных равномерно распределенным по верхней кромке поперечным усилием. В данной постановке задачи присутствуют геометрическая и структурная нелинейности. Получены основные закономерности напряженно-деформированного состояния элементов силосов.Робота присвячується аналізу геометрично нелінійних контактних задач для системи смуг. Особливості представленої задачі полягають у дослідженні напружено-деформованого стану двох смуг, сполучених болтовим кріпленням із зазором і навантажених рівномірно розподіленим по верхній кромці поперечним зусиллям. У цій постановці задачі присутні геометрична і структурна нелінійності. Отримано основні закономірності напружено-деформованого стану елементів силосів

Приклад раціонального проектування зубчастого циліндричного двоступінчастого редуктору методом псевдовипадкового пошуку при багатьох критеріях

The article is devoted to the problem of rational design of widespread toothed cylindrical gears with multiple criteria. The problems of finding optimal rational geometric parameters that meet several quality criteria. All the complexity of the layout and connection options make impossible their choice without using mathematical optimization approaches. Using the known pseudo-random method LPτ-search author of the modification made to avoid problems associated with discrete and number of parameters. To solve the said problem The problem was formed and the parameters of design limitations, written criteria and approach to the transition from a multicriterion to one-criterion problem. The approach is based on analysis of test points that obtained using LPτ-search, and further processing of the information received. The approach of transition from one to many criteria by introducing designer of the scale and importance of the appointment of the importance of each criterion, and finding for each test point relative displacement desired solution, which is proposed to use as a unifying criterion. Test numerical experiments were carried out.Стаття присвячена задачі раціонального проектування широко розповсюджених зубчастих циліндричних двоступінчастих редукторів при декількох критеріях. Розглядаються питання пошуку оптимально-раціональних геометричних параметрів, які задовольняють декільком критеріям якості. Усі складності компонування та взаємозв’язок параметрів унеможливлюють їх вибір без використання підходів математичної оптимізації. Використання відомого псевдо-випадкового методу ЛПτ-пошуку з авторською модифікацією дало змогу уникнути проблем пов’язаних з дискретністю та кількістю параметрів. Для розв’язання вказаної задачі було сформовано постановку задачі та вказані параметри проектування з обмеженнями, записані критерії та запропоновано підхід переходу від багатокритеріальної до однокритеріальної задачі. Підхід базується на аналізі пробних точок, що отримані при використанні ЛПτ-пошуку, та подальшій обробці отриманої інформації. Запропоновано підхід переходу від багатьох критеріїв до одного за допомогою введення проектувальником шкали важливості та призначення важливості кожного з критеріїв, і знаходження для кожної пробної точки відносного зміщення бажаного розв’язання, що й пропонується використовувати у якості об’єднуючого критерію. Проведено тестові числові експерименти

Solving the problem of optimal design for a two-stage reducer by using a modified evolutionary algorithm

The work is devoted to solving the problem of selecting optimal geometric parameters of gears of a two-stage cylindrical reducer using a modified evolutionary algorithm (EA). The statement of the problem is considered, design parameters, objective functions, limitations on design parameters are determined. This allowed us to propose a modification of EA. To generate the initial test points, it was proposed to use the LP-τ sequence, this allowed us to reduce the initial population of test points and bring EA closer to a truly “random” process. The scheme of the proposed algorithm is considered, which gives an idea of the sequence of operations that are carried out with populations of test points at each stage of the evolutionary process. The solution of the specific problem of selecting optimal parameters for a serial reducer is given. The input data, numerical and functional limitations are determined, the objective functions are formed. The results of the solution are shown in several presentation formats: tabular and graphical, which allows to qualitatively interpret and analyze the results. Conclusions are made about testing the proposed algorithm for solving a specific problem of optimal design. Further ways of improving this methodology are proposed

Оптимізація трансмісії гусеничного транспортера-тягача МТ-ЛБ за масою: система обмежень та послідовність їхньої перевірки

Solving the problem of optimizing for transmission of light multipurpose tracked load-carrier/prime mover MT-LB is a perspective area of research because it improves the mass characteristics of the machine, to ensure the load capacity and durability of transmission at upgrading. Optimization objective function by weight was built, which is quite correct transmission models. It takes into account the geometry, dimensions, weight and strength properties of the main parts and aggregates. Variables planning are defined, which selected as basic geometric parameters of gearings: modules and number of teeth. A system of constraints on design variables was constructed, a technique for dynamically changing the constraints on the teeth number for gearbox was proposed. Also, a sequence of constraint checking is proposed, which will reduce the amount and time of calculations to find the best solution.Розв'язання задачі оптимізації трансмісії легкого багатоцільового гусеничного транспортера-тягача МТ-ЛБ є перспективним напрямкомдосліджень, тому що дозволяє поліпшити масові характеристики машини, забезпечити навантажувальну здатність та довговічність трансмісії при модернізації. Побудовано цільову функцію оптимізації за масою, яка досить коректно враховує основні показники трансмісії. Визначені змінні проектування, у якості яких обрані основні геометричні параметри зачеплень: модулі та числа зубців. Було побудовано системуобмежень на змінні проектування та запропоновано методику динамічного змінення обмежень на числа зубців коробки передач. Такожзапропоновано послідовність перевірки обмежень, яка дозволить зменшити обсяг та час розрахунків для знаходження найкращого рішення

Solving the problem of optimal design for a two-stage reducer by using a modified evolutionary algorithm

The work is devoted to solving the problem of selecting optimal geometric parameters of gears of a two-stage cylindrical reducer using a modified evolutionary algorithm (EA). The statement of the problem is considered, design parameters, objective functions, limitations on design parameters are determined. This allowed us to propose a modification of EA. To generate the initial test points, it was proposed to use the LP-τ sequence, this allowed us to reduce the initial population of test points and bring EA closer to a truly “random” process. The scheme of the proposed algorithm is considered, which gives an idea of the sequence of operations that are carried out with populations of test points at each stage of the evolutionary process. The solution of the specific problem of selecting optimal parameters for a serial reducer is given. The input data, numerical and functional limitations are determined, the objective functions are formed. The results of the solution are shown in several presentation formats: tabular and graphical, which allows to qualitatively interpret and analyze the results. Conclusions are made about testing the proposed algorithm for solving a specific problem of optimal design. Further ways of improving this methodology are proposed

State and prospects of development of team interaction of robots on the example of competitions of the world tournament "Robocup"

Today, effective group work management is one of the main problems of mechatronics. As the development of generalized algorithms and principles of management is at an early level, the scientific community has formed several model tasks, one of which reads as follows: "By the middle of the XXI century the winner of the last world championship”. As part of the wording, the world's first RoboCup competition was launched in 1996 to promote research in the field of robot design and artificial intelligence. The main task of the article is to analyze and highlight the current state of algorithms for command control of robots on the example of the RoboCup world tournament. The article describes the general schemes of team interaction in the divisions of the tournament, the hardware characteristics of the agents, the history, chronological development and the current state of the rules of the divisions. Based on the analysis, a comparative table of basic technical parameters of RoboCup leagues and approaches used for team management is formed. The conclusion concerning the most actual directions of researches of methods of group interaction is made

МОЖЛИВІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ ТА АДАПТАЦІЯ ГЕНЕТИЧНИХ АЛГОРИТМІВ ДЛЯ РАЦІОНАЛЬНОГО ПРОЕКТУВАННЯ ЗУБЧАСТИХ ЦИЛІНДРИЧНИХ РЕДУКТОРІВ ТА КОРОБОК ПЕРЕДАЧ

The article is devoted to the possibility of using and adapting genetic algorithms (GA) for rational design of cylindrical reducers gearboxes. The main theory of the LP-search method are considered, which allow to evaluate the possibilities of this method and analyze the prospects of its expansion using the ideology of GA. The basic theory concerning GA are considered. The main differences between GA and classical optimization methods are given. The algorithmic scheme of classical GA is described. An analysis of the main genetic selection of parents, cross-breeding and mutations is given. An estimation of the basic genetic operators is made on their productivity and convenience of use, and determined by their choice for further work. Possible variants of modifications of GA sequences are considered considering the features of the problem of rational design of geared cylindrical gearboxes. The first one provides an algorithm that allows a significant increase in the number of viable individuals, that is, test points satisfying the numerical and functional limitations of the data, thereby offsetting the lack of limitation on the maximum possible number of test points in the LP-search. The following describes an algorithm that focuses primarily on the selection of more qualitative test points and the creation of an appropriate population that is inherent in genetic-evolutionary algorithms (GEAs). It is based on the operator - the withdrawal of less quality points, as well as the mandatory use of the operator mutation. Thus, a theoretical basis for further testing of proposed modifications of GA algorithms was created.Стаття присвячена можливості використання та адаптації генетичних алгоритмів (ГА) для раціонального проектування зубчастих циліндричних редукторів та коробок передач. Розглянуто основні теоретичні положення методу ЛПτ-пошуку, які дають змогу оцінити можливості цього методу та проаналізувати перспективи його розширення, використовуючи ідеологію ГА. Розглянуто основні теоретичні положення, що стосуються ГА. Надано основні відмінності ГА від класичних методів оптимізації. Описано алгоритмічну схему класичного ГА. Приведено аналіз основних генетичних операторів обрання батьків, схрещування та мутацій. Проведено оцінку основних генетичних операторів за їх продуктивністю та зручністю використання, і визначено їх вибір для подальшої роботи. Розглянуто можливі варіанти модифікацій послідовностей ГА, зважаючи на особливості задачі раціонального проектування зубчастих циліндричних редукторів та коробок передач. Першим надано алгоритм, який дає змогу значно збільшити кількість життєздатних особин, тобто пробних точок, що задовольняють числовим та функціональним обмеженням задачі, тим самим нівелювати недолік обмеження на максимально можливу кількість пробних точок у ЛПτ-пошуку. Наступним описано алгоритм, який направлений насамперед на відбір більш якісних пробних точок та створення відповідної популяції, що притаманно генетично-еволюційним алгоритмам (ГЕА). Він базується на операторі – відсіві менш якісних точок, а також обов’язковому використанні оператора мутації. Таким чином, створено теоретичну базу для подальшої апробації запропонованих модифікацій алгоритмів ГА