https://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/1796 2026-07-20T01:43:37Z https://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/9164 Automatic UAV trajectory control systems with obstacle avoidance Kravchuk, A.R.; Tkachuk, A.H.; Torkildsen, F.С.; Vasylevskyi, D.V.; Кравчук, А.Р.; Ткачук, А.Г.; Торкільдсен, Ф.К.; Василевський, Д.В. У статті розглянуто сучасні підходи побудови систем автоматичного керування траєкторією безпілотних літальних апаратів з уникненням перешкод. Обґрунтовано актуальність теми в умовах розширення сфер застосування БПЛА та зростання вимог до безпечної автономної навігації в середовищах із неповною апріорною інформацією, динамічними перешкодами та часовими обмеженнями на прийняття рішень. Узагальнено архітектурні, алгоритмічні та сенсорні особливості сучасних систем керування, які поєднують сприйняття середовища, локалізацію, картографування, глобальне й локальне планування, генерацію безпечної траєкторії та регулювання руху. Проаналізовано реактивні, геометричні, графові, вибіркові, оптимізаційні та прогнозні підходи, а також системи на основі SLAM/VIO і комп’ютерного зору. Показано, що реактивні та геометричні методи характеризуються високою швидкодією, але мають обмежену глобальну оптимальність. Графові та вибіркові алгоритми є ефективними у відомому середовищі, однак менш придатними до швидкозмінних сцен. Оптимізаційні та прогнозні методи забезпечують високий рівень адаптивності, проте вимагають значних обчислювальних ресурсів. Окрему увагу приділено системам комп’ютерного зору, зокрема YOLO-подібним детекторам, які розглянуто як ефективний модуль семантичного сприйняття у складі гібридних архітектур, але не як самодостатній засіб керування траєкторією. Встановлено, що найбільш перспективними для практичного впровадження є багаторівневі гібридні системи, які поєднують мультисенсорне сприйняття, SLAM/VIO, глобальне і локальне планування та методи прогнозного безпечного керування. 2026-01-01T00:00:00Z https://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/9163 Розробка програмного симулятора дослідження задач кінематики та управління роботизованим маніпулятором Богдановський, М.В.; Підтиченко, О.В.; Горбік, Д.П.; Bogdanovskyi, M.V.; Pidtychenko, O.V.; Gorbik, D.P. Кінематика є невід’ємною частиною дослідження при проєктуванні конструкцій промислових роботів та розробки системи управління. Предметом навчання при цьому виступають підходи та математичні методи опису просторового положення елементів кінематичного ланцюга, кінцевою метою яких є визначення узагальнених координат за положенням та орієнтацією виконавчого органу. В роботі представлено розробку програмного симулятора для розв’язання задач кінематики на прикладі навчального робота «Braccio robot arm», який наочно демонструє математичний апарат. Для прикладу ділянки кінематичного ланцюга з трьох ланок, що формують неоднозначність розв’язання зворотної задачі кінематики продемонстровано використання чисельного методу згасаючих найменших квадратів (Лівенберга – Маркварда) для пошуку усіх доступних конфігурації, необхідних для ефективного планування руху робота. Продемонстровано реалізацію програмної частини у середовищі Visual Studio з використанням технології Windows Forms на мові C++/CLI. Описано математичний апарат прямої кінематичної задачі на основі матриць однорідних перетворень (4×4), застосування методу Лівенберга –Маркварда з аналітичним обчисленням матриці Якобі, структуру програмного забезпечення, інтерфейс користувача та результати експериментальної перевірки. В ході виконання роботи доведено практичну стійкість результатів та практичну значимість для подальших задач розробки системи управління роботизованим маніпулятором. Окреслені перспективи перенесення математичного ядра симулятора у середовище Unity 3D в межах концепції цифрового двійника фізичного маніпулятора для відтворення програмного управління. 2026-01-01T00:00:00Z https://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/9162 Аналітичний огляд сучасних підходів до забезпечення точності формоутворення елементів та плоских поверхонь виробів із текстолітів з металізованою поверхнею Козяр, Я.А.; Koziar, Y.A. Стрімкий розвиток високотехнологічних галузей, таких як телекомунікації, аерокосмічне будування та медичне приладобудування, висуває нові вимоги до точності формоутворення елементів із металізованих текстолітів. Специфічна гетерогенна структура цих матеріалів, що поєднує пластичний мідний шар із крихким і абразивним діелектриком, створює складний конфлікт фізико-механічних вимог під час обробки. Це часто призводить до деламінації композита, термічної деструкції полімерної матриці або утворення задирок на металевій поверхні. У роботі проведено аналітичне дослідження сучасних підходів до вирішення цих проблем, що дозволило систематизувати наявні технології та оцінити їхню ефективність у забезпеченні заданих параметрів якості. Аналіз показав, що традиційне субтрактивне хімічне травлення має суттєві обмеження для виробів високої щільності через ефект ізотропного бокового підтравлювання. Хоча впровадження процесу прямої металізації (DM) дозволяє мінімізувати дефекти з’єднань і підвищити екологічність виробництва, цей підхід, як і більшість хімічних методів, залишається обмеженим виключно площинною обробкою. Аналогічна закономірність спостерігається і серед оптичних технологій: попри те, що пряме лазерне експонування (LDI) забезпечує роздільну здатність до 25 мкм, воно не задовольняє сучасні потреби у формуванні складної просторової геометрії деталей. Саме обмеженість цих методів зумовлює перехід до детального розгляду механічної обробки, де фрезерування є безальтернативним та екологічно безпечним методом для поетапного знімання шарів і створення складних тривимірних (3D) профілів. Досліджено, що для успішного фрезерування та запобігання відриванню скляних волокон критично важливим є використання спеціалізованого твердосплавного інструменту з DLC-покриттям, збільшеною кількістю зубів та специфічною геометрією – малим кутом нахилу спіралі (близько 8°), що мінімізує підйомну силу під час різання. У підсумку встановлено, що, попри високу технологічність механічної обробки, головною перешкодою для широкого застосування залишається проблема забезпечення площинності під час базування тонких заготовок. Це дозволяє визначити розробку методів базування матеріалу як пріоритетний вектор для майбутніх наукових пошуків у напрямі забезпечення точності формоутворення функціональних елементів у виробах із металізованих текстолітів методом фрезерування. 2026-01-01T00:00:00Z https://eztuir.ztu.edu.ua/123456789/9161 Особливості обробки хромомолібденових сталей на прикладі AISI 4140 Шишкова, О.А.; Сторчак, М.Г.; Shyshkova, O.A.; Storchak, M.H. У статті розглянуто особливості обробки хромомолібденової сталі AISI 4140, яка широко застосовується у машинобудуванні завдяки поєднанню високої міцності, зносостійкості та оброблюваності. Метою роботи є аналіз впливу термічної обробки та режимів різання на механічні властивості, оброблюваність і формування цілісності поверхневого шару матеріалу. Для досягнення поставленої мети використано методи аналізу наукових джерел, експериментальні дані та чисельне моделювання процесів різання із застосуванням методу скінченних елементів (FEM). У роботі показано, що температура відпуску суттєво впливає на мікроструктуру та механічні характеристики сталі AISI 4140: зі зростанням температури спостерігається зниження твердості та міцності при одночасному підвищенні пластичності та ударної в’язкості. Визначено, що параметри різання, зокрема подача та швидкість різання, визначають якість обробленої поверхні, рівень залишкових напружень і інтенсивність зношування інструмента. Чисельне моделювання підтверджує можливість прогнозування температурних полів, напружено-деформованого стану та формування стружки в зоні різання. Встановлено, що оптимальне поєднання режимів термічної обробки та параметрів різання дозволяє підвищити ефективність процесу механічної обробки, покращити якість поверхні та збільшити ресурс ріжучого інструмента. Отримані результати можуть бути використані для оптимізації технологічних процесів обробки легованих сталей та підвищення надійності деталей машин. 2026-01-01T00:00:00Z