Реферат¶
Магистерская диссертация на тему «Расширяемая программная платформа симуляции в Unity для проведения экспериментальных исследований в задачах обучения и sim-to-real для робототехнической платформы KS0223».
Объём пояснительной записки — 130 страниц, в том числе 32 рисунка, 14 таблиц, 6 формул, 3 приложения. Использовано 50 источников.
Ключевые слова: СИМУЛЯТОР, ПРОГРАММНАЯ ПЛАТФОРМА, ПЛАГИННАЯ АРХИТЕКТУРА, UNITY, SIM-TO-REAL, ОБУЧЕНИЕ С ПОДКРЕПЛЕНИЕМ, PROXIMAL POLICY OPTIMIZATION, DOMAIN RANDOMIZATION, КОМПЬЮТЕРНОЕ ЗРЕНИЕ, РОБОТОТЕХНИЧЕСКАЯ ПЛАТФОРМА, KEYESTUDIO KS0223, ASP.NET CORE, ROS, ONNX.
Объект исследования — программная платформа симуляции робототехнической платформы Keyestudio KS0223 в среде Unity. Предмет исследования — архитектурные, программные и методические средства построения расширяемой симуляционной платформы, обеспечивающей проведение экспериментальных исследований в задачах обучения моделей управления и sim-to-real-переноса.
Цель работы — разработка расширяемой программной платформы симуляции в Unity, обеспечивающей проведение экспериментальных исследований в задачах обучения, тестирования и sim-to-real-переноса моделей управления робототехнической платформой KS0223.
В ходе работы решены задачи анализа предметной области, проектирования архитектуры платформы, реализации ключевых компонентов (Unity-runtime, операторский контур, командная утилита, Python-контур обучения), формулирования программных контрактов, обеспечения расширяемости через descriptor-based-плагины, построения тренировочного пайплайна и проведения экспериментальной проверки sim-to-real-переноса.
Актуальность работы обусловлена ростом потребности в воспроизводимых средах моделирования для учебных мобильных роботов и отсутствием в открытом доступе кросс-платформенной descriptor-based-платформы, ориентированной на класс KS0223 и сопоставимые устройства.
Научно-техническая новизна состоит в descriptor-based плагинной архитектуре с двухуровневым реестром и hot-install-циклом, унификации программного контура работы с симуляцией и реальным роботом и в методике sim-to-real-проверки в условиях ограниченного оборудования.
Технико-экономическая эффективность достигается за счёт кросс-платформенной поставки, descriptor-based расширения без модификации ядра и унификации двух режимов исполнения (unity-sim, real-robot).
Практическая значимость определяется наличием завершённого и работающего программного продукта, открытого репозитория и развёрнутой документации, пригодных для использования в учебном и исследовательском процессе.
Выводы: цель работы достигнута, поставленные восемь задач решены в полном объёме, разработанная платформа применима для последующих исследовательских и учебных задач на классе мобильных роботов KS0223.