Современная электроника №2/2023

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 2 / 2023 Обзор инновационных разработок электронных модулей в области робототехники Продолжая тему инновационных разработок в сфере электроники в 2023 и последующих годах , невозможно оставить без внимания сегмент робототехники , который связан причинно - следственным образом с современными технологиями , как « мать и дитя ». Электронные модули ( ЭМ ) в робототехнике имеют значительный потенциал развития . О том , как робототехнические системы на основе ЭМ могут быть использованы для повышения безопасности , эффективности и устойчивости разных операций , в том числе в агрессивных средах и в экстремальных условиях , поговорим в статье . Андрей Кашкаров (ak35@yandex.ru) Технологии IoT применяется повсе - местно , однако мы знаем , что эта сфера в основномразвивается за счёт совершен - ствования датчиков различного назначе - ния , коммуникацииипередачи ( анализа ) информации . И есть область , где в соот - ветствии с вызовами временинеобходи - мо заменить человека : там , где нужно совершать механические действия , пре - восходящие человеческие возможности . Развитие робототехники в последние годы активизировалось именно в этом направлении : в обиход санкциониро - ванно внедряются интегрированные в системы электронные устройства с ИИ , способные к автономной работе в течение десятков часов , обладающие механическим приводом . Все три фак - тора , но особенно механический при - вод , – важная составляющая развития робототехники , направление её беско - нечного совершенствования . Причём такие системы оснащены современ - ными датчиками , элементами фикса - ции данных , высокоскоростной цифро - вой связью , делающими их частью так называемого Интернета вещей – IoT. Простые примеры несомненной пользы автоматизированного и управ - ляемого дистанционно или даже авто - номно с помощью ИИ механического привода – устранение помех на доро - ге , завалов , последствий аварий , раз - минирование и различные бытовые задачи вплоть до открывания дверей . Электронный швейцар , которому не нужно давать чаевые , – весьма извест - ная концепция . Электронная собака , кошка или иное домашнее животное – крайне популярная идея . Не за гора - ми время , когда охотиться на мед - ведей будут электронные медведи ( в сопоставимом визуально обличье ), и такая охота , с одной стороны , будет много эффективней по результату , а с другой – не потребует участия биотех - нии ( термин охотничьего хозяйства ) для прикормки животных ; таким обра - зом , не придётся засевать периферий - ные участки поля овсом – признанным лакомством медведей . Это лишь один из примеров гипотетической экономии ресурсов . Для человека - охотника пер - спектива тоже понятна . Если согласно доступным в литературном наследии откровениям писателя Юрия Рытхэу ( Чукотский АО ) в середине ХХ века охотник ходил в лес с телефонной буд - кой , а завидев матёрого кабана , медве - дя или волка , тут же бросал её , и тогда бежать ему становилось легче , теперь вообще не понадобится ходить в лес на охоту : добычу принесут и раздела - ют электронные животные - помощни - ки . Впрочем , я люблю животных и не очень приветствую охоту на них – при - мер напросился только для иллюстра - ции . Современная робототехника на основе новейших электронных моду - лей очень перспективна . Инновационная элементная база Затруднительно в одной статье охва - тить все новинки , остановимся лишь на наиболее важных для отрасли . Появилось дополнение в серии при - ёмных модулей GNSS ( глобальной навигационной спутниковой систе - мы ) от швейцарской компании u-blox MIA-M10. Это энергоэффективное реше - ние для контроля перемещения объ - ектов . Модуль поддерживает GNSS- сервис u-blox AssistNow и сервис u-blox CloudLocate, который переносит рас - чёт местоположения в облако , что из - за меньшего расхода энергии продлевает срок службы IoT- устройств . В практиче - ских вариантах разработчиком заявле - ны возможности применения модуля не только в робототехнике , но и , например , для отслеживания перемещения людей , в логистике – потребительских товаров , автомобилей , в хозяйстве – домашних и фермерских животных , в природо - пользовании для изучения миграции диких животных и птиц , а также во мно - гих иных случаях . ЭМ со сверхнизким энергопотреблением , системой подза - рядки от энергии солнца и аккумуля - тором обеспечивает работу до полуго - да при благоприятных условиях . Сверхнизкое энергопотребление без ущерба характеристикам GNSS ведёт к увеличению в почти два раза времени автономной работы . Баланс между точ - ностью позиционирования , стабильно - стью , возможностью работы в условиях различных температур и ( или ) агрес - сивных сред и энергопотреблением – перспективная задача разработчиков современной элементной базы РЭА . Корпус MIA-M10 размером 4,5×4,5 мм даёт возможности для компактных решений . Такой форм - фактор пример - но в два раза меньше , чем условные аналоги модуля , выпускавшиеся ранее . Таким образом , отметим ещё одну важ - ную тенденцию : робототехника , имея зависимость от форм - фактора состав - ляющих устройство модулей , стремит - ся к минимизации размеров . Устройства u-blox семейства M10 обла - дают высокой радиочастотной чувстви - тельностьюдля качественного и стабиль - ного позиционирования по времени и месту . К примеру , модуль MIA-M10 одно - временно принимает информацию от четырёх групп GNSS (GPS, Galileo, BeiDou и ГЛОНАСС ), что обеспечивает макси - мальную доступность и качество приё - ма спутникового сигнала . В сочетании