Лаборатория робототехнических систем (№ 64)


64

Заведующий лабораторией: 
доктор технических наук, профессор,
Заслуженный деятель науки РФ,
Заслуженный изобретатель РФ,
Заслуженный инженер РФ

Филаретов Владимир Федорович

 

 

Состав лаборатории:

Всего сотрудников - 7, 
научных сотрудников - 6, 
докторов наук - 2,
кандидатов наук - 4.

История создания лаборатории робототехнических систем ИАПУ ДВО РАН

Лаборатория робототехнических систем, являющаяся профильной для Института, была основана 1 ноября 1997 года. Предполагалось, что сотрудники этой лаборатории будут развивать два важнейших для малонаселенного Тихоокеанского региона России научных направления: создание интеллектуальных систем управления подводными роботами различного вида и назначения, способными быстро и точно перемещаться в водной среде в условиях неопределенности параметров взаимодействия с этой средой; и разработка методов синтеза адаптивных и самонастраивающихся автоматических и полуавтоматических систем управления манипуляционными устройствами и другим автоматизированным оборудованием, позволяющим с высокой производительностью выполнять сложные и ответственные операции в условиях современного производства.

Основу лаборатории, в которой на первых порах был только один штатный научный сотрудник: молодой кандидат технических наук А.В.Лебедев, составили совместители Дальневосточного государственного технического университета. Заведующим лабораторией был избран заслуженный изобретатель России д.т.н. профессор В.Ф.Филаретов, который вместе со своими учениками и соратниками: докторами технических наук профессорами А.Н. Жирабоком и А.Е. Шумским, кандидатом наук В.В. Чебоксаровым, а также аспирантами А.А. Кацуриным и Д.А. Юхимцом организовал творческую группу исследователей, приступивших к развитию указанных выше научных направлений. В 2002 году В.Ф. Филаретов вместе с защитившими свои кандидатские диссертации А.А. Кацуриным и Д.А. Юхимцом перешел на постоянную работу в ИАПУ.

В конце 2007 года в связи с реорганизацией, проводимой в РАН и ИАПУ, в частности, лаборатория потеряла совместителей А.Н. Жирабока и А.Е. Шумского, которые весьма эффективно и продуктивно на мировом уровне проводили научные исследования в области создания теории для оперативной диагностики робототехнических систем.

В 2010 г. ряды лаборатории пополнились молодыми сотрудниками А.В. Зуевым и А.С. Губанковым.

Помимо научной работы важным организационно-научным направлением своей деятельности лаборатория считает подготовку высококвалифицированных научных кадров для проведения фундаментальных исследований в стенах ИАПУ и ИПМТ ДВО РАН, а также для создания прикладных научно-внедренческих структур и структур научно-технического менеджмента в области комплексной автоматизации производственных процессов, которые в настоящее время полностью отсутствуют в регионе и без которых, как убедительно доказал мировой опыт, любое инновационное производство в принципе невозможно.

Современное состояние лаборатории робототехнических систем

Лаборатория робототехнических систем строит свою деятельность, используя последние достижения лучших университетов и научных групп мира. Этому способствуют широкие связи и контакты со многими ведущими университетами, внедренческими институтами и производственными корпорациями мира (Германия, Япония, Италия, Австрия, Южная Корея, Тайвань, Индия, Словакия, Хорватия и др.).  Лабораторией внедряются и постоянно обновляются инновационные научные и образовательные технологии, развиваются и совершенствуются собственные направления исследований, связанные с созданием нового поколения подводной и промышленной робототехники. Обеспечивается тесная связь с промышленными предприятиями, совместно с которыми совершенствуется техника и технология производства их продукции, интенсивно готовит молодые кадры высшей научной квалификации.

Лаборатория использует современные информационно-коммуникационные технологии и возможности сети Интернет для организации эффективного научно-образовательного процесса в кооперации с ведущими научными учреждениями и университетами мира, развивая взаимовыгодное сотрудничество с ведущими кафедрами, научными коллективами, организациями, творческими и профессиональными коллективами региона, России и зарубежья, а также с государственными, муниципальными и промышленными предприятиями региона и страны.

Для проведения научных исследований у коллектива лаборатории имеется:

  • три типа дистанционно управляемых мобильных робота (шагающий, гусеничный и колесный);
  • три многостепенных манипулятора;
  • мобильный робот с манипулятором-хоботом – подарок концерна FESTO (Германия);
  • три учебных стенда концерна FESTO (Германия) для изучения свойств различных датчиков, а также сервоприводов и шаговых приводов;
  • четырехколесный телеуправляемый мобильный робот;
  • два управляемых от компьютера универсальных электромеханических стенда для исследования создаваемых адаптивных и самонастраивающихся систем управления;
  • два телеуправляемых подводных аппарата, имеющих четыре и шесть степеней свободы;
  • малогабаритный автономный подводный аппарат, оснащенный самыми совершенными системами адаптивного управления;
  • многостепенной задающий орган копирующего манипулятора;
  • набор персональных компьютеров и периферийного оборудования, предназначенный для качественного управления любыми мехатронными устройствами;
  • автономно управляемый вертолет с бортовым навигационным оборудованием и контроллером;
  • современное программное обеспечение для компьютеров: MATLAB и Mathcad;
  • универсальный программный компьютерный комплекс для моделирования различных мехатронных динамических объектов с различными системами и устройствами управления.

Награды, полученные сотрудниками за выполненные научные исследования

  • Премия города Владивостока в области науки (2006),
  • Золотые медали ВВЦ (5 медалей, 2006),
  • Золотые медали (4 медали) DAAAM International Вена, Австрия (2006, 2009, 2014) за выдающиеся достижения в области мехатроники,
  • Золотой знак Российской Инженерной академии (2007),
  • Почетная грамота Минобрнауки (2007),
  • Большие золотые медали лауреата премии Международной инженерной академии (2008, 2012),
  • Орден «ИНЖЕНЕРНАЯ СЛАВА» за выдающиеся заслуги перед Российским научным и инженерным сообществом (2014),
  • Диплом за первое место и премия во Всероссийском конкурсе научных работ в рамках Национальной научно-технической конференции, проводимой МГТУ им. Баумана и Союзом Машиностроителей России (2009),
  • Диплом за первое место и премия на Всероссийском конкурсе «Вертолеты 21 века», проводимом холдингами ОАО «Вертолеты России» и ОАО «ОПК ОБОРОНПРОМ» в номинации «Проекты повышения эффективности работ по вертолетной программе» (2011),
  • Диплом за второе место и премия на Всероссийском конкурсе «Вертолеты 21 века», проводимом холдингами ОАО «Вертолеты России» и ОАО «ОПК ОБОРОНПРОМ» в номинации «Снижение трудоемкости обработки крупногабаритных деталей» (2011),
  • Диплом за лучшую научную работу и доклад на 21 Международном симпозиуме DAAAM International г.Задар, Хорватия (2010),
  • Диплом за лучший доклад на 6-ой международной IEEE конференции по интеллектуальным системам (6th International IEEE Conference on Intelligent Systems) г.София, Болгария (2012),
  • Стипендия Президента Российской Федерации (2012),
  • Диплом лучшего профессора 3-ей Международной докторской школы DAAAM International г.Вена, Австрия (2014),
  • Два диплома за лучшие доклады на 25 Международном симпозиуме DAAAM International г.Вена, Австрия (2014) по версии Наградного комитета и участников симпозиума,
  • Диплом за третье место в треке «Информационные технологии» и крупный денежный приз от Фонда «Сколково» на ВСЕРОССИЙСКОМ СТАРТАП-ТУРЕ 2015.

Основные направления научных исследований

Основными направлениями научных исследований лаборатории являются:

  • Разработка новых методов и подходов к созданию автономных и телеуправляемых подводных аппаратов (роботов) различного вида и назначения. Создание навигационной и сенсорной подсистем этих роботов, а также методов синтеза их интеллектуальных систем и алгоритмов управления, обеспечивающих быстрое и точное перемещение в водной среде в условиях неопределенности параметров взаимодействия с этой средой при быстром изменении окружающей обстановки.
  • Разработка новых методов создания адаптивных и самонастраивающихся автоматических и полуавтоматических систем управления манипуляционными устройствами и другим автоматизированным оборудованием, позволяющим быстро и с высокой производительностью выполнять сложные и ответственные технологические операции в условиях современного производства. Создание высокопроизводительных роботизированных линий для качественного обеспечения производственных процессов на различных промышленных предприятиях.
  • Разработка методов и алгоритмов формирования в реальном масштабе времени программных траекторий и оптимальных режимов движения многоцелевых и многофункциональных автономных и телеуправляемых мобильных роботов (летательных, а также колесных, гусеничных и шагающих) на основе непрерывно получаемой видео и другой сенсорной информации об окружающей обстановке с учетом динамики их движения, ограниченной мощности усилительных и исполнительных элементов.
  • Разработка новых методов эффективного компьютерного моделирования движений различных робототехнических устройств в условиях непрерывно изменяющейся окружающей обстановки.
  • Создание методов и компьютерных алгоритмов оценивания текущих параметров роботов, диагностирования и оперативного контроля их технического состояния, а также методов, обеспечивающих их качественную работу даже при появлении неисправностей в отдельных блоках.

Российские и зарубежные партнёры лаборатории

Коллективом лаборатории установлены тесные научные контакты, ведутся совместные научные работы и опубликованы результаты совместных исследований 
с зарубежными коллегами из:

  • Венского технического университета (Вена, Австрия),
  • Института кибернетики Таллиннского технического университета (Таллинн, Эстония),
  • Института Михайло Пупина Сербской Академии наук и Искусств (Белград, Сербия),
  • Карагандинского технического университета (Караганда, Казахстан),
  • Компании FESTO (Эслинген, Германия),
  • Корейского университета техники и образования (Чеонан, Ю.Корея),
  • Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики (Нанкин, КНР),
  • Национального института технологий (Рауркела, Индия),
  • Национального Тайваньского университета науки и техники (Тайбей, Тайвань),
  • Национального университета Гумма (Маэбаси, Япония),
  • Николаевского кораблестроительного университета (Николаев, Украина),
  • Объединенного института прикладных исследований Национальной академии наук Беларуси (Минск, Беларусь),
  • Стамбульского технического университета (Стамбул, Турция),
  • Тайваньского национального университета (Тайбей, Тайвань),
  • Технического университета Генуи (Генуя, Италия),
  • Технического университета Лилля (Лилль, Франция),
  • Технический университет (Волансьон, Франция),
  • Технического университета Отто-фон-Герике (Магдебург, Германия),
  • Технического университета Эспирито Санто (Витория, Бразилия),
  • Ульсанского технического университета (Ульсан, Ю.Корея),
  • Университета Брешиа (Брешиа, Италия),
  • Университета Штутгарта (Штутгарт, Германия),
  • Фраунгофер института (Магдебург, Штутгарт, Германия),
  • Харбинского института технологий (Харбин, КНР),
  • Чаньчуньского университета (Чаньчунь, КНР),
  • Шеньянского технического университета (Шеньян, КНР).

с российскими коллегами из:

  • Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН (Москва),
  • Института проблем управления РАН (Москва),
  • Московского государственного технического университета (Мосстанкин, Москва),
  • Московского государственного технического университета им. Н.Э.Баумана (Москва),
  • Института проблем механики РАН (Москва),
  • Российской инженерной академии (Москва),
  • Балтийского государственного технического университета (Санкт-Петербург),
  • Тихоокеанского государственного технического университета (Хабаровск),
  • Красноярского государственного технического университета (Красноярск),
  • Омского государственного технического университета (Омск),
  • Севастопольского технического университета (Севастополь),
  • Института автоматики и процессов управления ДВО РАН, (Владивосток),
  • Института проблем морских технологий ДВО РАН, (Владивосток),
  • Института прикладной математики ДВО РАН (Владивосток),
  • ОАО «Дальприбор» (Владивосток),
  • ОАО «Варяг» (Владивосток),
  • ОАО ААК «Прогресс» им. Н. И. Сазыкина (Арсеньев, Приморский край),
  • ОАО «Аскольд» (Арсеньев, Приморский край),
  • Черниговского механического завода (Черниговка, Приморский край),

Образовательная деятельность

В рамках работы базовой кафедры «Мехатроника и робототехника» сотрудники лаборатории ведут подготовку бакалавров и магистров по образовательным программам:

  • 15.03.06 «Мехатроника и робототехника», квалификация (степень) «бакалавр».
  • 11.03.03 «Конструирование и технология электронных средств», квалификация (степень) «бакалавр».
  • 15.04.06 «Мехатроника и робототехника», квалификация (степень) «магистр».
  • 11.04.03 «Конструирование и технология электронных средств», квалификация (степень) « магистр».