Центр компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники»

Центр компетенций Национальной Технологической Инициативы (НТИ) по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники» на базе Центра развития робототехники Университета Иннополис.

Технологии компонентов робототехники и мехатроники — основные сквозные технологии, на реализацию которых направлена деятельность Центра компетенций НТИ.

Цели и задачи

Ключевые задачи Центра компетенций формируют такие направления как:

промышленные манипуляторы и коллаборативные роботы;
применение систем технического зрения и технологии трёхмерного зрения в робототехнике;
беспилотные транспортные системы, групповое управление и инфраструктурные решения беспилотных летательных аппаратов, новые топливные элементы БПЛА, роботы-манипуляторы для обслуживания посадочных платформ летательных аппаратов;
роботизированные подводные транспортные средства и роботы, алгоритмы управления и методы навигации, включая алгоритмы группового управления водным транспортом;
высокотехнологичные протезы, для реабилитации верхних и нижних конечностей;
новые робототехнические комплексы для производства и обработки современных высокотехнологичных материалов, для материалоэффективного производства методом 3D печати из различных материалов;
технологии искусственной кожи, высокоточные и чувствительные приводы, энкодеры и сенсоры силомоментного очувствления;
инструменты и механизмы для одновременной 3D печати несколькими экструдерами и различными материалами, манипуляторы для 3D-печати крупногабаритных объектов.

Результаты деятельности

Преодоление технологических барьеров

В части регулирования коэффициентов механической жесткости и демпфирования в приводах для робототехнических систем получены алгоритмы по изменению параметров привода на частоте 1 КГц, разработаны методы интегрирования данных приводов в комплексные робототехнические системы, например, в шагающие роботы, изготовлены экспериментальные образцы приводов и шагающих роботов с данными приводами.
Для повышения автономности БАС разработана унифицированная помехозащищенная бортовая электроника для БВС на базе распределенной отказоустойчивой системы реального времени на шине UAVCAN. Полученные результаты повышают надежность управления беспилотным воздушным судном, уменьшают количество элементов и сложность кабельной сети, повышают безопасность системы за счет отказоустойчивого протокола и помехозащищенной сети. Также было разработано максимально автономное решение на базе беспилотного воздушного судна для мониторинга территорий. В отличие от готовых решений на рынке наша разработка имеет полный контроль над полезной нагрузкой, открытый SDK и возможность быстрой интеграции любой сенсорики без привязки к производителю.
С целью создания роботизированных беспилотных систем производственной и складской логистики, позволяющих повысить производительность труда на 50% и выше, разработаны программно-алгоритмические и программно-аппаратные продукты, обеспечивающие управление внедряемыми типами мобильных складских роботов и их взаимодействие с существующей системой управления складской логистикой на предприятиях заказчиков. Это позволяет снизить затраты по всем направлениям деятельности внутри данных процессов, эффективно использовать пространства и увеличить скорости выполнения логистических задач, используя оптимальные маршруты.
Робототехнические решения для выполнения строительных работ в полевых условиях представлены разработкой новых методов компенсации ошибок позиционирования параллельных тросовых роботов, а именно как комбинация метода точного моделирования механики системы и применения метода глубокого обучения с адаптацией модели (transfer learning). В проведённых экспериментальных исследованиях удалось получить точность позиционирования до 2 см на характерном размере рабочего пространства тросового робота 9 м, и до 1 см в более чем 40 % рабочего пространства робота.
Основой формирования системы пропорционального управления в контурах интерфейсов мозг-компьютер на основе выделения и классификации градаций ЭЭГ паттернов выступают разработанные методы управления робототехническими системами, включая системы реабилитации и обучающие системы, с использованием интерфейсов «мозг-компьютер» и технологий обратной связи. Полученные результаты позволяют существенно повысить эффективность идентификации паттернов нейронной активности, связанной с сенсомоторными функциями человека. Это, в свою очередь, обеспечивает стабильную работу интерфейса мозга-компьютер, использующего данные паттерны в качестве управляющих команд.

Значимые результаты научно-исследовательской деятельности

Разработана многопользовательская система интерактивного управления и программирования робототехнических систем, для взаимодействия с роботами и группами роботов, основанная на AR/MR/VR-интерфейсах. На основе очков Microsoft HoloLens представлена система управления коллаборативными роботами, которая включает возможности просмотра состояния робота, планирования траектории движения и виртуальной симуляции движения в смешанной реальности.
Разработан неконфигурируемый тросовый робот для 3D-печати крупногабаритных изделий, предназначенный для строительства зданий, сооружений и малых архитектурных форм методом 3D-печати бетоном. Низкая материалоемкость и высокая энергоэффективность тросовых систем позволяет создавать роботов с большой рабочей областью. По сравнению с конкурентными решениями (роботы с жесткими звеньями) тросовые роботы могут строить дома в два этажа и выше без необходимости переустановки. Благодаря свойству масштабируемости один и тот же тросовый робот может использоваться как для строительства зданий, так и создания небольших арт-объектов. Высокая скорость работы тросового робота позволяет осуществлять постройку зданий быстрее традиционных технологий, а простота установки по сравнению с конкурирующими портальными роботами снижает время и стоимость работы.
Разработан опытный образец посадочной станции беспилотного летательного аппарата. Данная технология решает задачу увеличения времени функционирования БПЛА. При разряде батарей коптер автоматически выполняет посадку в станцию и продолжает мониторинг после заряда. Возможна настройка мониторинга по расписанию. Аппарат оборудован герметичными крышками, обогревом для зимних условий.
Разработан БПЛА (самолет) вертикального взлёта и посадки VTOL, предназначенный для задач доставки и мониторинга на дальние расстояния при работе на труднодоступной местности без участия оператора. Используется для геодезической и топографической съемки, инспекции протяженных объектов и больших площадей, сельскохозяйственных и других целей. Широкие возможности модернизации позволяют установить практически любое оборудование в пределах массогабаритных характеристик (геодезические камеры и платы, камеры для сельского хозяйства такие как Parrot Seqouia, Red Edge и др, устройства сброса грузов, метеорологическое оборудование и др.) Вес полезной нагрузки до 7 кг, круизная скорость 80 км/ч.
Разработан программный комплекс автоматической генерации программ для промышленных роботов-манипуляторов OWERSO, который служит универсальным инструментом для процесса программирования промышленных роботов и станков с ЧПУ и разработан с универсальной системой кодирования команд промышленного робота (RoboScript). Применение OWERSO в технологических операциях обеспечивает взаимозаменяемость роботов различных марок и моделей, позволяет заменять универсальными роботами станки с ЧПУ там, где это технологически оправдано и экономически целесообразно, уменьшает время переналадки оборудования, минимизирует человеческий фактор при формировании управляющих программ (ошибки программирования), позволяет быстро перенаправлять технологические потоки в случае выхода из строя робота-манипулятора или обрабатывающего центра, дает возможность оптимизировать загрузку оборудования.
Разработана цифровая платформа «смешанной реальности» для автомобильной промышленности - прототипирование и разработка решений на основе XR технологий в виде цифровых инструкций по технологическому процессу, а также навигация, интерактивное взаимодействие с робототехническими системами и прочим высокотехнологичным оборудованием в рамках парадигмы Индустрии 4.0. Технологии смешанной реальности позволяют сделать процесс программирования более эффективным, а специальные смарт-очки позволяют человеку координировать движения робота: реальный мир дополняют виртуальные объекты управления роботом – не нужно никаких дополнительных компьютерных аксессуаров, координация производится рукой пользователя в пространстве.
Разработан первый в России ударопрочный беспилотный летательный аппарат мультироторного типа новой конструкции с защитой от столкновений Тензодрон. Прототип сделан по принципу тенсегрити (используется в архитектуре при строительстве мостов). Аппарат можно использовать для инспекции и картографирования помещений, применять в труднодоступной для человека среде. Сейчас Тензодрон летает самостоятельно по заданной миссии, в том числе по GPS на улицах города. В перспективе БПЛА сможет изменять форму за счёт активного изменения длины стержней или натяжения тросов, а также Тензодрон с изменяемой в полете геометрией сможет облетать пространства с большим количеством препятствий.

Развитие инфраструктуры

Для популяризации робототехники среди массовой аудитории Центр выпускает Дайджест по проблемам развития технологий компонентов робототехники и мехатроники. Цель Дайджеста — популяризация знаний о робототехнике, сбор полезной информации для целевой аудитории, профильного научного сообщества, заинтересованной (ого) в развитии отрасли. Дайджест ориентирован на широкую аудиторию: государственные служащие и бизнесмены, университетские преподаватели и ученые, студенты и специалисты, работающие в сфере робототехники. Каждый выпуск дайджеста детально освещает технологические, юридические и научные вопросы по отдельным темам. Так, в 2020 году был опубликован выпуск по наземному автономному транспорту «КТО ВОДИТ?», в 2021 году опубликовано 2 выпуска по темам беспилотные летательные аппараты «ЧТО МЫ УВИДИМ В НЕБЕ» и промышленная робототехника «6 СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ». В 2022 году был опубликован дайджест о микроэлектронике «ЧЕМ МЕНЬШЕ, ТЕМ ЛУЧШЕ». В 2023 году был выпущен дайджест о промышленной робототехнике «6 СТЕПЕНЕЙ СВОБОДЫ: ПЕРЕЗАГРУЗКА».

Созданная материально-техническая база позволяет готовить студентов на современном оборудовании, проводить прорывные исследования в различных направлениях робототехники и мехатроники, создавать новые наукоемкие и высокотехнологичные продукты.

С 2020 года на базе Центра создан объект образовательной инфраструктуры - стенд на базе промышленного робота KUKA KR 10 R1100, который используется для обучения навыкам программирования промышленных роботов, а именно - создания управляющих программ для промышленных 6-ти осевых роботов на языке KRL. Осуществляется использование, в частности, при проведении студенческих олимпиад.

учебная ячейка на базе промышленного робота Kuka KR3, предназначенная для обучения студентов навыкам программирования роботов;
коллаборативные роботы Kuka iiwa и UR10 для обучения студентов работе с коллаборативными роботами, проведения олимпиад, соревнований, хакатонов, а также для использования при реализации НИР;
лабораторно-исследовательский комплекс «Робот «Бабочка» для изучения и исследования неполноприводных систем;
полноприводный и неполноприводный тросовые роботы для выполнения НИОКР;
беспилотные летательные аппараты мультироторного типа для обучения студентов и выполнения НИР и НИОКР;
шагающие двуногие и четырёхногие роботы для выполнения НИР;
беспилотный легковой и грузовой автомобили, малые наземные роботы на колёсном и гусеничном ходу для выполнения НИОКР;
оптические измерительные системы FARO и ATOS для выполнения высокоточных измерений при выполнении НИР, НИОКР и ОКР;
суперкомпьютер NVIDIA DGX-1, 8-GPU/512GB DGX-1 Deep Learning System V100-32G для выполнения математического моделирования, разработки методов искусственного интеллекта и других задач;
камеры, лидары, приводы и другие комплектующие для прототипирования в научно-исследовательской работе;
3D-принтеры, паяльные станции, другое оборудование и ручной инструмент для прототипирования.

Указанное оборудование является частью оснащения лабораторий Центра и задействовано также непосредственно при выполнении проектов Центра НТИ.

Внедрение и коммерциализация результатов деятельности Центра

Программа «Owerso» для автоматической генерации управляющих программ для промышленных роботов имеет универсальную систему кодирования команд, удобный интуитивно-понятный интерфейс описания технологического процесса в трансляции через RoboScript, с применением модулей обратной автоматической генерации управляющих программ для различных марок и моделей промышленных роботов и G-кода для станков с числовым программным управлением.

Прототип робота-собаки может быть использован на производстве для обеспечения его безопасности, является результатом совместного проекта с ПАО «Татнефть». Робособакой можно управлять через интерфейс управления или удаленно, по сети Интернет. Разработка компактная и быстрая, найдет применение в местах, куда не может проникнуть человек — на опасных объектах и при спасательных операциях. Данная разработка может применяться в местах, куда не сможет проникнуть человек — на опасных объектах и спасательных операциях, а также в качестве собаки-поводыря. В настоящее время осуществляется дооснастка датчиками на стопы и недостающими сенсорами для динамической походки.

Система помощи водителю City Pilot является результатом проекта по созданию коммерческого городского транспорта, выполненного совместно с ПАО «КАМАЗ». В рамках проекта проведена разработка конструкции и изготовление экспериментальных образцов электрических автомобилей средней грузоподъемности «КОМПАС 4» и «КОМПАС 9» с интеллектуальной системой помощи водителю City Pilot, которая соответствует третьему уровню по классификации ADAS (Advanced Driver Assistance Systems).

Создание и лицензирование РИДов

В период с 2018 по 2023 в Центре были созданы и зарегистрированы 132 результата интеллектуальной деятельности, среди которых: 94 свидетельств на программу для ЭВМ, 27 патентов на изобретения, 5 патентов на полезные модели, 6 патентов на промышленные образцы. В 2021 году было заключено 109 лицензионных соглашений и договоров, объем дохода составил более 234 млн рублей. Заключён крупнейший в академической сфере лицензионный договор на продажу ООО «Озон Технологии» 10 РИД по СКВОТ Центра НТИ на общую сумму 494 555 550,00 руб.

Консорциум

В состав Консорциума Центра технологий компонентов робототехники и мехатроники входят:

33 университет
7 академических институтов
51 индустриальных партнеров

Cреди ключевых партнеров такие научные и образовательные учреждения, как: Московский институт электронной техники (МИЭТ); Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ); Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ); Ижевский государственный технический университет имени М. Т. Калашникова (ИжГТУ); Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (ИТМО), Сибирский государственный автодорожный университет (СибАДИ).

Среди ключевых партнеров из индустрии: FANUC, KUKA, ПАО «КАМАЗ», Объединенный инженерный центр «Группы ГАЗ», ООО «Коптер Экспресс Технологии», ООО «НТЦ «Аркодим», ООО УРТЦ «Альфа-Интех», ООО «Аврора роботикс» , ООО НПП «Метра», ООО «ВП-Мастер», НПО «Андроидная техника», ООО «Санда-М», ООО УРТЦ «АЛЬФА-ИНТЕХ», ООО «ВР-МАСТЕР», ООО «ВЕЛДИНГ ГРУПП САМАРА», ООО «Тесвел», ООО «Артех», ООО «НПП ИНно-Тех», ООО «Саба Роботикс». Получены значимые результаты по проекту «Навигатор для роботизированной техники с расчетом заданий на основе ЦММ» в партнерстве с ПАО «Газпром» и проекте «Органы мониторинга и дистанционного управления беспилотной техникой» в партнерстве с ПАО «Газпром нефть».

Совместно с Удмуртским государственным университетом (Институтом компьютерных исследований) публикуется журнал «Компьютерные исследования и моделирование». Журнал входит в базу данных РИНЦ, ВАК, Scopus, Russian Science Citation Index (RSCI). Специалистами Центра НТИ при участии организаций - членов Консорциума продолжен выпуск Дайджеста по основным направлениям деятельности Центра НТИ. Продолжено сотрудничество с основными партнерами-университетами ВолГТУ и ИжГТУ им. М.Т.Калашникова в части реализации образовательных программ и проведения мероприятий для школьников и студентов, таких как Школа Олимпиадной подготовки Innopolis Open по робототехнике, Открытый научно-технический фестиваль робтотехники «Калашников-Технофест», Региональная конференция молодых ученых и исследователей Волгоградской области.

Проекты

Проекты реализуются следующими структурными подразделениями Центра:

Центр беспилотных технологий, в который входят отдел разработки программного обеспечения, лаборатория воздушной робототехники, отдел разработки систем распознавания, отдел разработки систем управления, проектный офис, отдел конструкторской разработки;
Научно-производственный центр «Центр робототехники», в который входят технический отдел и отдел перспективных разработок, отдел продаж;
Лаборатория нейронауки и когнитивных технологий;
Лаборатория искусственного интеллекта;
Дизайн-центр электроники и микроэлектроники, в который входят конструкторский отдел и отдел электроники и микроэлектроники);

Проекты в рамках программы Центра:

Разработка и применение промышленных коллаборативных роботов с интеллектуальной системой управления с использованием наблюдателя состояний и комплексирования обратной связи от внутренних и внешних измерительных систем.
Разработка методов повышения точности промышленных роботов-манипуляторов под внешней нагрузкой и интеграция решений в роботизированные ячейки по механообработке (индустриальные партнеры - ООО «FANUC», ООО «СПРУТ-Технология»).
Разработка роботизированных комплексов для производства и восстановления крупногабаритных изделий методами аддитивных технологий.
Разработка алгоритмов управления и обработки сенсорной информации для автономного пилотирования транспортных средств в условиях бездорожья (индустриальные партнеры - ПАО «КАМАЗ», ООО «Мэйл.ру», ПАО «Сбербанк»).
Разработка инновационных моделей электромобилей с модулями частичной автономности и интеллектуальными системами помощи водителю (индустриальный партнер - ПАО «КАМАЗ»).
Разработка гибридных автономных транспортных средств.
Разработка решений на основе беспилотных летательных аппаратов для задач мониторинга территорий.
Разработка программного комплекса группового управления мобильными коллаборационными платформами для выполнения логистических и вспомогательных функций в замкнутых пространствах существенной протяженности.
Разработка роботизированных решений для внутреннего и внешнего обслуживания трубопроводов для нефтегазовой отрасли.
Разработка роботизированных платформ для автономной подземной, наземной и подводной инспекции местности в условиях трудной проходимости и плохой видимости.
Разработка методов моделирования и управления реконфигурируемыми гибридными кабельными роботами с учётом эластических деформаций механических элементов и применение их для задач покраски крупногабаритных изделий (индустриальный партнер - ООО «Аркодим Про»).
Разработка робототехнических решений на основе кабельных роботов и мобильных платформ для возведения зданий и объектов инфраструктуры с использованием аддитивных технологий (индустриальный партнер - ООО «Аркодим Про»).
Разработка исполнительных приводов нового поколения с изменяемой жёсткостью и алгоритмов управления ими (индустриальный партнер - НПО «Андроидная техника»).
Разработка систем интерактивного управления и программирования робототехнических систем, в том числе групп робототехнических систем.
Разработка сетевой инфраструктуры для автономных транспортных средств и вспомогательных сервисов на базе них.
Разработка методов управления робототехническими системами, включая системы реабилитации и обучающие системы, с использованием интерфейсов «мозг-компьютер» и технологий обратной связи.
Разработка систем управления робототехническими системами реабилитации моторной деятельности.
Разработка программно-аппаратного комплекса удаленной наладки, контроля за состоянием, сбора информации и предиктивного анализа отказов промышленных робототехнических систем.

Проекты лабораторий Центра вне рамок Программы:

Лаборатория беспилотных технологий

Компетенции: автономные наземные транспортные средства, подводные и надводные роботы, групповое взаимодействие групп беспилотных аппаратов, симуляция работы беспилотных систем, разработка систем контроля действий водителя, разработка беспилотных железнодорожных систем, разработка систем распознавания и классификации знаков, разработка систем управления и обработки сенсорной информации, беспилотные летательные аппараты, системы воздушного обследования местности, системы автономного воздушного обследования местности, системы автономного картографирования на базе БПЛА, изготовление БПЛА с использованием композитных материалов, создание безопасных, удароустойчивых БПЛА.

Проекты лаборатории 2021 года:

— Разработка опытного образца системы помощи водителю автобуса в части детекции объектов и их трекинга (АО «Синара — Транспортные Машины»).

— Разработка сетевой инфраструктуры для автономных транспортных средств и вспомогательных сервисов на базе них (КАМАЗ / «Группа ГАЗ»).

— Разработка ADAS систем для троллейбуса и трамвая (МУП «Метроэлектротранс»).

— Платформа организации работы коммерческих транспортно-технологических комплексов InnoRide на базе беспилотных технологий (РФРИТ).

— Разработка программно-аппаратного комплекса для организации беспилотного движения смесительно-зарядной машины (ООО «АЗОТТЕХ»).

— Система автоматического контроля практического экзамена на получение водительского удостоверения: модернизация разработанного комплекса (ГБУ «Безопасность дорожного движения»).

Лаборатория робототехники

Компетенции: метрология и калибровка, коллаборативная робототехника, разработка роботизированных ячеек, разработка систем компенсации жесткости промышленных роботов, разработка роботизированных фрезеровочных систем, разработка комплексов с силомоментной обратной связью, разработка комплексов для изготовления модельной оснастки для литья, применение дополненной реальности для взаимодействия с роботом, динамика и системы управления, человекоподобные роботы и промоутеры, исполнительные механизмы и системы, моделирование и проектирование сложных робототехнических систем, восприятие, манипуляция и телеуправление, мехатроника, сенсорика и очувствление, аддитивные технологии и прототипирование робототехнических систем, мобильная робототехника, сервисная робототехника.

Проекты лаборатории 2021 года:

— Разработка математического аппарата для моделирования, проектирования и управления робототехническими системами с напряженно-связанными структурами с переменной жесткостью (РНФ).

— Повышение точности роботизированной формовки металлов за счет оценки и компенсации эластичных свойств используя методы искусственного интеллекта (РНФ).

— Разработка и применение промышленных коллаборативных роботов с интеллектуальной системой управления с использованием наблюдателя состояний и комплексирования обратной связи от внутренних и внешних измерительных систем (ООО «Аркодим-Про», ООО «Розум Роботикс», Беларусь).

— Разработка метода очувствления мобильного шагающего робота, перемещающегося в закрытом пространстве естественного происхождения (РФФИ).

— Выполнение работ по проектированию и реализации инфраструктуры для робототехнических систем (ПАО «Газпром нефть).

— Разработка робототехнических платформ параллельного типа с использованием приводов на основе скручивания нитей (РФФИ).

— Выполнение части работ по созданию программно-аппаратного комплекса для автоматизации проведения хирургических операций биопсии предстательной железы с интраоперационной навигацией и разработка методики его использования (ООО «Полар»).

Лаборатория искусственного интеллекта

Компетенции: задачи распознавания и поиска объектов, мониторинга изменений, предобработки, сегментации и классификации изображений (аэрофото- и космоснимки, медицинские изображения, дефектограммы, видео из систем видеонаблюдения и др.), автоматизации технологических и бизнес-процессов в промышленности, алгоритмы извлечения и структуризации больших объемов данных, технологии хранения, организации доступа и обработки больших данных.

Проекты лаборатории 2021 года:

— Разработка моделей на основе искусственного интеллекта для моделирования потоков раздельно собранных отходов (Эттон).

Лаборатория нейронауки и когнитивных технологий

Компетенции: человеко-машинные интерфейсы, математические методы обработки и анализа многоканальных нейрофизиологических данных различной природы, динамика нейронных ансамблей с использованием моделей различного уровня детализации активности биологических нейронов.

Проекты лаборатории 2021 года:

— Физические методы оценки и контроля когнитивных функций человека в процессе обучения (РНФ).

Дизайн-центр электроники и микроэлектроники

Компетенции: разработка микроэлектронных компонентов, электронных устройств, прототипирование электронных устройств, реверс-инжиниринг и импортозамещение, проектирование нестандартных механизмов и узлов для БПЛА, роботизированных систем.

Проекты лаборатории 2021 года:

— Разработка системы сбора данных с датчиков роботизированной платформы для автономной подземной, наземной и подводной инспекции местности в условиях трудной проходимости и плохой видимости (РФФИ).

— Разработка системы электронного управления лодочным мотором в рамках опытного образца мобильной телеуправляемой робототехнической плавучей платформы для осуществления диагностики технического состояния подводного перехода магистрального газопровода (ООО «Газпром трансгаз Казань»).

Образовательная деятельность

По итогам 2018-2023 годов, деятельность Центра НТИ совместно с участниками консорциума была направлена на подготовку, разработку и актуализацию образовательных программ по приоритетным направлениям робототехники и мехатроники по программам бакалавриата, магистратуры, аспирантуры, реализацию программ по развитию СКВОТ, подготовку кадров по программам ДПО, реализацию программ, мероприятий, объединяющих школьников, родителей, учителей.

За этот период Центром НТИ обеспечена подготовка специалистов по основным образовательным программам высшего образования:

09.03.01 Информатика и вычислительная техника;
15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств;
27.03.04 Управление в технических системах;
15.03.06 Мехатроника и робототехника;
15.04.04 Автоматизация технологических процессов и производств;
09.04.01 Информатика и вычислительная техника;
27.04.04 «Управление в технических системах»;
09.04.01 Информатика и вычислительная техника;
15.04.06 Мехатроника и робототехника;
05.02.05 Роботы, мехатроника и робототехнические системы.

В рамках реализации программы создания и развития Центра НТИ силами Центра НТИ и Консорциума в 2018-2023 годах было подготовлено более 606 бакалавров, 151 магистрант, 7 аспирантов.

Также были подготовлены 126 специалистов по программам профессиональной переподготовки и по программам повышения квалификации.

Далее будут приведены наиболее востребованные мероприятия по образовательным программам Центра НТИ.

Образовательная программа по направлению подготовки 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника», реализуемая АНО ВО «Университет Иннополис». В соответствие со «сквозной» цифровой технологией Центра НТИ, в рамках указанного направления реализуется специализация «Мехатроника и робототехника». Программа разработана совместно с мировыми экспертами в сфере информатики, робототехники и программной инженерии с опытом работы в топ-100 вузов мира в партнерстве с компаниями IT‑индустрии. Существующие тенденции развития промышленного производства ведут к тому, что большинство технологических процессов в машиностроении, приборостроении, металлообработке, производстве строительных материалов и т.д. возлагаются на промышленных роботов. Роботизированные производственные линии позволяют улучшить качество и снизить издержки производства. Студенты направления готовились к осуществлению научно-исследовательской деятельности, а также приобретали навыки проектирования и конструирования инновационных машин и роботов. Кроме того, они проходили программу обучения по эксплуатации существующей техники и оттачивали свои организационные и управленческие способности.

Магистерская программа 09.04.01 «Информатика и вычислительная техника», реализуемая АНО ВО «Университет Иннополис». Программа основана на лучших мировых практиках, которые используются в Massachusetts Institute of Technology, Carnegie Mellon University, Sapienza University of Rome, National University of Singapore. Часть курсов уникальна, основана на последних исследованиях науки и техники в области робототехники. Курсы разработаны и преподаются признанными в мире экспертами. Программа предназначена для специалистов, желающих расширить кругозор в области робототехники, а также планирующих стать высококвалифицированными профессионалами в следующих областях: мехатроника, управление и прототипирование; современные численные методы решения сложных технических и оптимизационных задач, основанных на машинном обучении; решение прикладных задач в области беспилотного транспорта, промышленной робототехники и систем технического зрения.

Самым востребованным направлением ДПО стала подготовка специалистов по промышленной робототехнике. Это направление становится приоритетным в сфере модернизации и технологического развития российской экономики. Развитие технологий и автоматизация труда в мире диктуют новые запросы и требуют новых навыков. Актуальная программа ДПО «Робототехника» включает в себя модули «Основы робототехники» и «Динамика и управление робототехническими системами», содержание которых формирует у обучающихся базовые знания в этих областях с возможностью их последующего практического применения в сфере управления промышленными роботами. Модули «Беспилотные летательные аппараты» и «Автономные транспортные средства» рассматривает вопросы устройства, моделирования, программирования и управления для беспилотных летательных аппаратов и автономных транспортных средств. Эта программа актуальна в связи с активным внедрением подобных разработок в различных сферах.

Также Центром разработаны программы ДПО, которые имеют онлайн-формат. Данные курсы полностью укомплектованы презентациями лекций, видеолекций и заданиями для самостоятельной проработки. Технологической площадкой для предоставления доступа к курсам служит онлайн площадка Университета Иннополис.

В рамках сетевой формы реализации образовательных программ Университетом Иннополис и ВолгГТУ была разработана и реализована программа повышения квалификации «Моделирование и управление промышленными роботами» в целях подготовки высококвалифицированных кадров. При этом сетевое взаимодействие может быть реализовано как для программ повышения квалификации, так и программ профессиональной переподготовки, в том числе проведения ведущими учеными специальных курсов, направленных на передачу знаний, совершенствования профессиональных компетенций по фундаментальным направлениям промышленной робототехники. Университет Иннополис проводил подготовку по программе повышения квалификации «Моделирование роботов в ROS (Robot Operating System)» иностранных слушателей из Республики Беларусь (студенты Белорусского национального технического университета).

Организация Олимпиад НТИ по направлениям «Робототехника». Олимпиада Innopolis Open Robotics с пятью треками:

«Манипуляционные интеллектуальные робототехнические системы»;
«Интеллектуальные беспилотные летательные аппараты»;
«Интеллектуальные автономные необитаемые подводные аппараты»;
«Мобильные интеллектуальные робототехнические системы»;
«Интеллектуальные беспилотные автомобили».

В Университете Иннополис ежегодно проходит школа олимпиадной подготовки (информатика и робототехника) - двухнедельный интенсив, рассчитанный на подготовку учащихся основного и среднего образования.

Центр компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники»

Цели и задачи

Ключевые задачи Центра компетенций формируют такие направления как:

Результаты деятельности

Преодоление технологических барьеров

Значимые результаты научно-исследовательской деятельности

Развитие инфраструктуры

Внедрение и коммерциализация результатов деятельности Центра

Создание и лицензирование РИДов

Консорциум

Проекты

Образовательная деятельность

Команда

Контакты