Робототехника и искусственный интеллект / Robotics and artificial intelligence
ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ
15.04.06 Мехатроника и робототехника
Контрактных - 50
ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ
Программа нацелена на подготовку магистров, объектами профессиональной деятельности которых являются мехатронные и робототехнические системы, включающие информационно-сенсорные, исполнительные и управляющие модули, а также их математическое, алгоритмическое и программное обеспечение. В ходе обучения студенты активно участвуют в проведении теоретических и экспериментальных исследований мехатронных и робототехнических систем различного назначения; изучают методы и средства их проектирования и моделирования; разрабатывают новые методы и алгоритмы управления и обработки информации; осуществляют поиск новых конструктивных решений мехатронных и робототехнических систем широкого назначения, их подсистем и отдельных модулей. Программа реализуется в партнерстве с ПАО Сбербанк.
АКТУАЛЬНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ПРОГРАММЫ
Широкое внедрение робототехнических систем различного назначения в промышленности, научных исследованиях и военном деле требует подготовки высококвалифицированных специалистов в области их проектирования, изготовления и эксплуатации. Состав дисциплин образовательной программы обеспечивает выпускникам широкий кругозор и необходимые компетенции в данной области. Современные мобильные и индустриальные роботы, беспилотные летательные аппараты и подводные лодки представляют собой сложнейшие комплексы, состоящие из механических, электромеханических, электронных и программных модулей. Выпускники программы всегда будут востребованы на производстве и в научных лабораториях при разработке специализированного оборудования и программного обеспечения, проведении исследований в целях совершенствования таких систем и улучшения их технических характеристик.
ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ
Основные цели программы:
1. Подготовка специалистов, свободно ориентирующихся в проблемах робототехники, способных адаптироваться к решению различных научных и производственно-технологических задач.
2. Развитие навыков эффективного использования современных информационных технологий при создании робототехнических и мехатронных комплексов и систем.
3. Развитие навыков технического творчества и нестандартных подходов к решению задач, связанных с разработкой алгоритмов управления, программного обеспечения, проектирования и конструирования робототехнических систем.
4. Подготовка специалистов, свободно владеющих элементной базой робототехнических систем, способных самостоятельно и в составе малых групп разрабатывать новые образцы такой техники.
5. Подготовка специалистов высокой квалификации, будущих преподавателей и инструкторов, способных на высоком техническом уровне передавать свои знания и умения следующим поколениям студентов.
ДИСЦИПЛИНЫ
Управление неполноприводными роботами
Изучаются физические принципы функционирования и особенности задач управления неполноприводными роботами, методы трансверсальной линеаризации уравнений движения роботов и синтеза регуляторов стабилизирующих программное движение, методы анализа устойчивости замкнутых систем управления роботами.
Проектирование биомехатронных систем
В дисциплине рассмативаются вопросы проектирования и конструирования биомехатронных систем (например, ортезов, протезов, экзоскелетов). Основные конструкции, использующиеся привода и информационные системы.
Материалы в биомехатронных системах
В рамках дисциплины рассматриваются материалы, применяемые для изготовления элементов биомехатронных систем - металлы, керамики, пластики, "умные" материалы. Рассматриваются вопросы биосовместимости, прочности, надежности.
Пневмо- и гидропривод
Рассматриваются основные вопросы применения пневматических и гидравлических приводов в мехатронных и робототехнических системах, их особенности, правила выбора комплектующих, основные расчеты
Динамика робототехнических систем
Материал данной дисциплины основан на изучении вопросов, посвященных механике систем твердых тел, управляемых манипуляционных и локомоционных робототехнических систем. Изучаются проблемы эффективного, высокоточного регулирования робототехнических устройств с использованием современных методов оптимального и адаптивного управления, вопросы их проектирования и моделирования.
ПРЕПОДАВАТЕЛИ
ТЕМЫ ВЫПУСКНЫХ РАБОТ
- Разработка ортеза реабилитации мышц тазобедренного сустава пациента
- Разработка лучезапястного сустава электромеханического протеза руки
- Разработка ортеза локтевого сустава
- Разработка системы машинного зрения для деревообрабатывающих предприятий
- Моделирование движения нижней конечности человека, поддерживаемой ортезом
- Моделирование походки человека с использованием прогнозирующих моделей
- Реализация алгоритма построения карты местности и автоматической навигации с использованием мобильной автономной колесной платформы
- Исследование траекторного управления многозвенными роботами-манипуляторами
- Визуальная навигация для беспилотных летательных аппаратов
- Исследование алгоритмов поведения мобильного робота на пересеченной местности
- Исследование механизмов управления техническими устройствами для реабилитации пациентов, восстанавливающихся после инсульта
ПРАКТИКА И СТАЖИРОВКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
TRA Robotics, Группа компаний «Навис», Группа компаний «Транзас», Тестировщик, инженер, программист, моделист. Лучшие студенты направляются на стажировку в вузы-партнеры: Таллинский технический университет (Эстония) и Лаппеенрантский технологический университет (Финляндия).
НАБОР КОМПЕТЕНЦИЙ
Выпускник программы магистратуры обладает следующими компетенциями:
- способностью составлять математические модели мехатронных и робототехнических систем;
- способностью использовать имеющиеся программные пакеты и, при необходимости, разрабатывать новое программное обеспечение, необходимое для обработки информации и управления в мехатронных и робототехнических системах;
- проектировать и конструировать мехатронные, биомехатронные и робототехнические системы;
- способностью разрабатывать методики проведения экспериментов и проводить эксперименты на действующих макетах и образцах мехатронных и робототехнических систем и их подсистем;
- обрабатывать результаты с применением современных информационных технологий и технических средств;
- готовностью выполнять отладку программно-аппаратных комплексов и их сопряжение с техническими объектами в составе мехатронных и робототехнических систем.
ТРУДОУСТРОЙСТВО И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ ПРОФЕССИИ
Широкое применение роботов, искусственного интеллекта обеспечивает постоянную и все возрастающую потребность в наших специалистах. Поле деятельности огромно: создание мобильных технологических роботов, уникальных робототехнических систем с искусственным интеллектом, системное программирование, создание новых алгоритмов управления с использованием современных методов теории управления и разработка на их основе программного обеспечения. После окончания программы можно работать программистом, инженером, конструктором, исследователем и ученым в компаниях и фирмах, связанных с разработкой, исследованием и применением робототехнических систем: TRA Robotics, руппа компаний «Термекс», OOO «Роботроника», ООО «Компьютерная робототехника», ЦНИИ им. А.Н. Крылова, ОАО «Ленинец», НИИ Точной механики, "Таурас-Феникс" и многих других.