В РосНОУ состоялась Всероссийская научная школа «Современная мехатроника»

22-23 сентября 2011 года в Орехово-Зуевском филиале НОУ ВПО «Российский новый университет» (НОУ ВПО «РосНОУ») прошла Всероссийская научная школа для молодежи «Современная мехатроника». Конференцию проводил Российский новый университет по поручению Министерства образования и науки РФ.

 

Первый день заседаний научной школы начался с приветственного обращения проректора по инновационно-образовательной деятельности РосНОУ Владимира Минаева к участникам научной школы, переданного по видеоконференцсвязи из Москвы. В своем коротком обращении он пожелал участникам научной школы плодотворной работы и сказал, что будет внимательно следить за работой школы.

 

— Проведение научной школы «Современная мехатроника» является большим событием для нашего филиала, — отметила директор Орехово-Зуевского филиала РосНОУ Юлия Евсюкова. — Наш город Орехово-Зуево славится многими хорошими традициями. Мы надеемся, что одной из таких традиций станет проведение научных конференций в нашем университете.

  ;

В первый день научной школы прозвучали три больших пленарных доклада, посвященных различным аспектам современной мехатроники и робототехники.

Доктор физико-математических наук, профессор МГУ им. М.В. Ломоносова, научный сотрудник Института прикладной математики (ИПМ) им. М.В. Келдыша РАН Владимир Павловский в докладе «Соревнования интеллектуальных роботов» рассказал о научных задачах и задачах обучения, возникающих в рамках разработки интеллектуальных мобильных роботов в формате Международных соревнований «Евробот»:

— Мехатроника — одна из новейших инженерных специальностей в мире (в России введена в 1995 году). По данным ЮНЕСКО, направление подготовки «Мехатроника» входит в десятку самых востребованных и перспективных технических специальностей в мире. Одна из современных форм обучения мехатронике и робототехнике — робототехнические соревнования, а одним из крупнейших европейских соревнований является «Евробот». Это открытый чемпионат автономных мобильных роботов, созданных молодежными командами со всего мира (в настоящее время в нем участвует более 25 стран).

В 2006 году был создан Российский национальный организационный комитет «Евробот», а весной 2007 года при методической поддержке МГТУ им. Н.Э. Баумана и МГУ им. М.В. Ломоносова в МГТУ прошел первый российский этап соревнований. В 2011 году соревнования «Евробот» с большим успехом прошли в Астрахани.

Анализируя цели «Евробот», можно выделить следующие:

- обучение основам робототехники и мехатроники;

- привлечение внимания к исследованиям в области робототехники;

- обмен технической информацией и инженерными знаниями;

- решение важных научно-практических задач;

- поиск, подготовка и поддержка новых высококвалифицированных кадров с практическим опытом командной работы на стыке перспективных областей знаний;

- привлечение высокотехнологичных компаний в образовательные программы;

- популяризация современных инженерно-технических разработок через увлекательное молодежное научное шоу.

 

Кандидат технических наук, доцент Московского государственного института электроники и математики (МИЭМ) Валерий Карпов выступил с докладом «Коллективное поведение роботов»:

— Современные приложения использования коллективного поведение физических роботов, а не программных, весьма многогранны: командная работа роботов по диагностике труднодоступных объектов; мониторинг окружающей среды; коллективное решение задач роботами–спасателями; разведка и рекогносцировка; охранные функции, патрулирование и так далее.

В качестве как нельзя более удачного примера коллективного поведение роботов следует привести робофутбол. Это направление развивается весьма успешно вот уже не одно десятилетие. Одна только ассоциация RoboCup насчитывает 5 основных и 3 дополнительные лиги.

В области мобильной робототехники сегодня основная проблема — переход от ручного управления роботами к автоматическому, супервизорному управлению. Иными словами, задача состоит в разработке роботов с элементами искусственного интеллекта, оснащенных информационно-сенсорными системами. Такие роботы должны самостоятельно ориентироваться в пространстве, распознавать объекты окружающей среды, подсказывать оператору, контролирующему их поведение, наиболее целесообразные способы действий.

В настоящее время имеются технологии производства дешевых миниатюрных роботов. Это — фундамент для так называемой групповой робототехники, где важно наличие большого количества роботов. Возможно также, что приемлемыми окажутся имеющиеся технологии создания интеллектуальных роботов, основанных на реализации центральных моторных программ, механизмов их психической организации.

— Мы находимся в начале бурного развития робототехники, которая приведет к внедрению роботов практически во все сферы человеческой жизни и радикально изменит сам мир, — заявил кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории робототехники и искусственного интеллекта РосНОУ Дмитрий Добрынин, выступая с докладом «Современные средства обучения мехатронике и робототехнике». — Сегодня роботы активно используются в высокоточных производствах, военном деле, космосе, медицине и даже в быту.

 

Богатый опыт международной практики подготовки инженеров показывает, что новые современные высокотехнологичные науки требуют, помимо глубокого изучения базовых дисциплин, таких форм и методов обучения, которые активизируют практическое использование полученных знаний. Активное развитие высоких технологий в области робототехники требует непрерывного изменения учебных программ, особенно в лабораторной практике.

В мехатронике и робототехнике такими формами являются:

- использование современных средств обучения, в том числе электронных и дистанционных;

- использование роботов-конструкторов для проведения исследовательской практики и научных исследований;

- использование готовых роботов и мехатронных систем для поддержки исследований;

- привлечение студентов и аспирантов к работе молодежных конструкторских бюро, занимающихся разработкой и созданием мехатронных устройств и роботов; практика показывает, что при создании технических устройств у студентов резко повышается мотивация к изучению не только специальных дисциплин, но также и фундаментальных;

- соревнования робототехнических команд, позволяющие резко активизировать интерес студентов к робототехнике и получить практический опыт командной работы.

 

Дистанционное управление роботами через Интернет — это новое перспективное направление научных исследований, имеющих важное практическое значение. Одним из направлений в этой области является развитие средств дистанционного обучения. Особый интерес представляет использование уже имеющихся робототехнических систем и созданных на их основе специальных средств дистанционного обучения робототехнике и мехатронике.

Принципиальной особенностью таких систем является возможность проведения экспериментов с реальным роботом и дорогостоящим оборудованием, что очень важно для высших учебных заведений, не имеющих такого оборудования. Подобная система разрабатывается, в частности, в МИРЭА (Москва) и является частью проекта «Виртуальная кафедра». Такие работы ведутся во многих исследовательских организациях России, например в ИПМ им. М.В. Келдыша РАН.

После окончания пленарного заседания состоялись секции «Современные мехатронные системы, интеллектуальные мехатронные системы» и «Мехатронные и робототехнические системы в образовании».

Второй день проведения научной школы начался с двух пленарных докладов.

— На наших глазах происходит изменение отношения человека к роботу, его возможностям и к перспективам робототехники, которая незаметно входит в нашу жизнь, — рассказал доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Робототехнические Системы» МГТУ имени Н.Э.Баумана Аркадий Ющенко, выступая с докладом «Интеллектуальные робототехнические системы. Состояние и перспективы». — В частности, уже ни у кого нет сомнений, что робототехника и мехатроника представляют собой необходимую основу современного производства. Только с использованием последних достижений информатики, мехатроники и робототехники можно организовать современное автоматизированное производство, позволяющее обеспечить как необходимое качество, так и высокую производительность труда. Примером могут служить передовые предприятия автомобильной промышленности как в России, так и за рубежом. К сожалению, в течение почти двадцати последних лет промышленной робототехникой в нашей стране занимались недостаточно, хотя в конце восьмидесятых годов прошлого века мы мало в чем уступали в этой области странам Запада.

 

Возникшее здесь отставание очень существенно. Тем не менее, первые шаги уже сделаны. На базе Тольяттинского автомобильного завода, не останавливавшего в трудные времена выпуск роботов по лицензии фирмы KUKA для собственного производства, сегодня выпущены отечественные промышленные роботы. Эти роботы уже применяются на производстве; они демонстрировались недавно на выставке «Металлообработка-2011» в Москве и заслужили высокую оценку специалистов. После длительного перерыва отечественная промышленность начинает переходить от закупок дорогостоящего и нуждающегося в постоянном обновлении робототехнического оборудования к разработке собственных промышленных роботов.

В технических университетах разрабатываются и новые образцы роботов, которые обладают достаточно высокими эксплуатационными характеристиками. Так для работы в безлюдных цехах с взрывоопасными предметами в МГТУ им. Н.Э.Баумана разработаны автономные промышленные роботы, способные самостоятельно перемещаться по цеху, производить автоматическую стыковку с технологическим оборудованием, например, с обрабатывающими станками.

Сегодня разработка интеллектуальных робототехнических систем сосредоточена в технических университетах и в институтах РАН. К последним можно отнести прежде всего Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша, Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского, Институт машиноведения им. А.А. Благонравова. В этих институтах работают коллективы исследователей, вносящих весомый вклад в современную робототехнику. Надо заметить, что в последнее время в технических университетах РФ уделяется внимание и созданию робототехники для иных сред. Так, в МАИ ведутся работы в области авиационной робототехники. Здесь, в частности, разрабатываются БПЛА самолетного типа, способные самостоятельно взлетать и совершать посадку, например, на шоссе. Проводятся и разработки БПЛА вертолетного типа. В Дальневосточном техническом университете и Дальневосточном отделении РАН ведутся активные работы в области создания подводных роботов, как управляемых с надводных носителей, так и автономных.

Одна из проблем «гуманизации» роботов — это проблема их обучения. Менее исследованной остается проблема взаимодействия и «взаимопонимания» робота и человека, их «психологическая» совместимость. В более широком смысле — проблема совместимости роботов и человеческого социума. Это проблема ближайшего будущего.

— Хотя роботы позиционируются как устройства, способные заменить человека в производственной или иной деятельности, даже современных (в том числе антропоморфных) роботов трудно назвать интеллектуальными, — отметил в докладе «Технологии искусственного интеллекта в робототехнике» доктор физико-математических наук, профессор кафедры математики, логики и интеллектуальных систем РГГУ Олег Аншаков. — Интеллектуализация роботов — это задача, которую еще предстоит решать. Современную ситуацию в области проектирования интеллектуальных роботов можно охарактеризовать как этап развития теории и построения прототипов устройств, использующих отдельные элементы интеллектуальных технологий. До систематического практического применения таких устройств дело еще не дошло.

Термин «искусственный интеллект» был введен Джоном Маккарти в 1955 году. По мнению Маккарти, «…искусственный интеллект (ИИ) — это наука и технология создания интеллектуальных машин, особенно интеллектуальных компьютерных программ, ИИ связан с похожей задачей использования компьютеров для понимания человеческого интеллекта, но ИИ не ограничивается методами, доступными для биологического наблюдения».

Наиболее важными признаками интеллектуальности являются наличие у робота рефлексии и саморефлексии. Робот должен адекватно отражать окружающий мир, его управляющий механизм должен содержать формализованную модель мира, кроме того, робот должен иметь представление о самом себе, то есть его управляющая программа должна использовать модель самого робота, в которой отражены принципы его поведения и параметры текущего состояния.

Применение технологий искусственного интеллекта в робототехнике, безусловно, перспективно и полезно. Способы применения некоторых технологий искусственного интеллекта просто лежат на поверхности. Прежде всего, это относится к системам, основанным на нечеткой логике. Применение других нестандартных логик, например, временных, пространственных, модальных, многозначных и дескриптивных также могло бы быть полезным, например, для представления знаний в модели мира или в модели самого себя для интеллектуального робота.

По окончания пленарного заседания прошли секции «Роботы и робототехнические системы, интеллектуальные роботы» и «Методы классической механики, методы искусственного интеллекта в роботике».

Доклады, представленные на секциях, вызвали живой интерес участников научной школы. Большим вниманием также пользовалась проведенная в рамках конференции выставка роботов.

В выставке приняли участие:

- ИПМ им. М.В. Келдыша города Москвы;

- лаборатория робототехники и искусственного интеллекта Политехнического музея г. Москва;

- ЦДТ «Родник» города Орехово-Зуево;

- лаборатория робототехники и искусственного интеллекта НОУ ВПО «РосНОУ».

ИПМ им. М.В. Келдыша представила ходовую часть универсального омниробота, предназначенного для робототехнических соревнований.

Лаборатория робототехники и искусственного интеллекта Политехнического музея (город Москва) представила трех мини-роботов для игры в сумо, трех роботов для демонстрации моделей коллективного поведения комплекса «Робопарк», робота, имитирующего движение таракана и двух роботов для исследования алгоритмов коллективного поведения и динамического построения карты местности.

 

ЦДТ «Родник» представил говорящего робота-собаку «Робика», учебный мини-манипулятор ARM-5 и ходовую часть трехколесной платформы с поворотными колесами.

Лаборатория робототехники и искусственного интеллекта НОУ ВПО «РосНОУ» представляла на выставке спортивного робота для робототехнических соревнований «Стрела-2», который участвовал во многих соревнованиях роботов, и робота-платформу для исследований в области локальной навигации.

Российский новый университет вел прямую интернет-трансляцию мероприятия, в ходе которой было зафиксировано более 100 подключений.


Важно
Советуем посетить
Поиск

Телефоны:
+7 (495) 925-03-88 
Электронная почта:
info@rosnou.ru

Редакция сайта

© 2006-2020 Российский новый университет


Cоздание сайта и продвижение сайта от —
Система управления контентом (cms)
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика