Holographic Methods for Manipulating Remote Mechanical Devices and Control of Technological Processes in An Aggressive Environment

S. A. Shoydin

doi:10.17804/2410-9908.2024.6.231-240

S. A. Shoydin

HOLOGRAPHIC METHODS FOR MANIPULATING REMOTE MECHANICAL DEVICES AND CONTROL OF TECHNOLOGICAL PROCESSES IN AN AGGRESSIVE ENVIRONMENT

DOI: 10.17804/2410-9908.2024.6.231-240

Robotic tasks of remote manipulation of mechanical objects have long been transferred from space to terrestrial ones, for example, the unmanned KAMAZ-6559 (Jupiter 30) is already being produced. Rostselmash is launching the production of unmanned combines based on TORUM 785, next in line are unmanned surface and underwater vehicles, not to mention operation in aggressive environments [1]. All devices of this class are equipped with a variety of sensors. All of them replace a live pilot, who has only one main sensor, namely vision, and one auxiliary, hearing (one eyewitness is better than ten hearsays). They are enough for a person to solve any of the most difficult navigation problems. Obviously, in robotics, further development will be closely related to 3D vision, which naturally echoes the problems of holography, especially with modern digital and computer holography. This paper analyzes one of the ways of modern development of digital holography, namely the transfer of holographic volumetric information about the surrounding space from the location of the artificial apparatus to the operator remotely exercising monitoring and control functions.

Acknowledgement: No

Keywords: holography, holographic TV, computer modeling, information transmission, remote control

References:

Lokoshchenko, A.M. and Fomin, L.V. Modeling the processes of interaction of an aggressive medium with materials and structural elements. Nauchnoe Obozrenie, Referativyi zhurnal, 2018, 1, 11–24. (In Russian). Available at: https://abstract.science-review.ru/ru/article/view?id=1856
Lucente, M. The first 20 years of holographic video – and the next 20. In: SMPTE 2nd annual international conference on stereoscopic 3D for media and entertainment – Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), 2011
Titar, V.P. and Bogdanova, T.V. Problems of creating a holographic TV system. Radioelektronika i Informatika, 1999, 2 (7), 38–42. (In Russian).
Denisyuk, Yu.N. Are the known basic principles of holography adequate for creating new types of 3-dimensional cinematography and artificial-intelligence? Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki, 1991, 61 (8), 149–161. (In Russian).
Shoidin, S.A. and Pazoev, A.L. Compressing 3D holographic information similar to data transmission via a single sideband. Journal of Optical Technology, 2022, 89 (3), 176–182. DOI: 10.1364/JOT.89.000176.
Takeda, M. Fourier fringe analysis and its application to metrology of extreme physical phenomena: a review (invited). Applied Optics, 2013, 52 (1), 20–29. DOI: 10.1364/AO.52.000020.
Shoydin, S.A. RF Patent No. 2707582, Byull. Izobret. No. 34, 2019.
Shoidin, S.A. and Pazoev, A.L. Remote formation of holographic record. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing, 2021, 57 (1), 80–88. DOI: 10.3103/S8756699021010118.
Pazoev, A.L. and Shoydin, S.A. Transmission of 3D holographic information over a radio channel by a method close to SSB. Nauchno-Tekhnicheskiy Vestnik Informatsionnykh Tekhnologiy, Mekhaniki i Optiki, 2023, 23 (1), 21–27. (In Russian). DOI: 10.17586/2226-1494-2023-23-1-21-27.

С. А. Шойдин

ГОЛОГРАФИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ МАНИПУЛИРОВАНИЯ УДАЛЕННЫМИ МЕХАНИЧЕСКИМИ УСТРОЙСТВАМИ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ В АГРЕССИВНОЙ СРЕДЕ

Робототехнические задачи удаленной манипуляции механическими объектами из космических давно перешли к земным. Например, уже выпускается беспилотный КАМАЗ-6559 (Юпитер 30). Ростсельмаш запускает производство беспилотных комбайнов на базе TORUM 785, на очереди беспилотные надводные и подводные аппараты, не говоря уже о работе в агрессивных средах [1]. Все аппараты такого класса оснащены множеством разнообразных датчиков. Вся их совокупность заменяет живого пилота, у которого есть только один основной тип датчика – зрение – и один вспомогательный – слух (лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать). Их человеку достаточно для решения любых самых сложных проблем навигации. Очевидно, что и в робототехнике дальнейшее развитие будет тесно связано с 3D-зрением, что естественно перекликается с задачами голографии, особенно с современной цифровой и компьютерной голографией. Анализу одного из путей современного развития цифровой голографии, а именно передаче голографической объемной информации об окружающем пространстве от местоположения искусственного аппарата к оператору, удаленно осуществляющему контроль и функции управления, посвящена настоящая статья.

Благодарность: нет

Ключевые слова: голография, голографическое TV, компьютерное моделирование, передача информации, удаленный контроль

Библиография:

Локощенко А. М., Фомин Л. В. Моделирование процессов взаимодействия агрессивной среды с материалами и элементами конструкций // Научное обозрение. Реферативный журнал. – 2018. – № 1. – С. 11–24. – URL: https://abstract.science-review.ru/ru/article/view?id=1856
Lucente M. The first 20 years of holographic video – and the next 20 // SMPTE 2nd annual international conference on stereoscopic 3D for media and entertainment – Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), 2011
Титарь В. П., Богданова Т. В. Проблемы создания голографической телевизионной системы // Радиоэлектроника и информатика. – 1999. – № 2 (7). – С. 38–42.
Денисюк Ю. Н. Достаточно ли известны фундаментальные принципы голографии для создания новых типов объёмного кинематографа и искусственного интеллекта? // Журнал технической физики. – 1991. – Т. 61 (8). – С. 149–161.
Shoidin S. A., Pazoev A. L. Compressing 3D holographic information similar to data transmission via a single sideband // Journal of Optical Technology. – 2022. – Vol. 89 (3). – P. 176–182. – DOI: 10.1364/JOT.89.000176.
Takeda M. Fourier fringe analysis and its application to metrology of extreme physical phenomena: a review (invited) // Applied Optics. – 2013. – Vol. 52 (1). – P. 20–29. – DOI: 10.1364/AO.52.000020.
Патент RU2707582C1 Рос. Федерация. Способ дистанционного формирования голографической записи : № 2018124440 : заявл. 03.07.2018 : опубл. 28.11.2019 / Шойдин С. А. – 19 с.
Shoidin S. A., Pazoev A. L. Remote formation of holographic record // Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. – 2021. – Vol. 57 (1). – P. 80–88. – DOI: 10.3103/S8756699021010118.
Пазоев А. Л., Шойдин С. А. Передача 3D-голографической информации по радиоканалу методом, близким к SSB // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. – 2023. – No. 23 (1). – C. 21–27. – DOI: 10.17586/2226-1494-2023-23-1-21-27.

Библиографическая ссылка на статью

Shoydin S. A. Holographic Methods for Manipulating Remote Mechanical Devices and Control of Technological Processes in An Aggressive Environment // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. - 2024. - Iss. 6. - P. 231-240. -
DOI: 10.17804/2410-9908.2024.6.231-240. -
URL: http://dream-journal.org/issues/content/article_493.html
(accessed: 21.01.2025).