Роботы и робототехнические системы

210300 Роботы и робототехнические системы

Срок обучения - 4 года 10 месяцев.

Выпускающая кафедра – кафедра «Основы машиноведения и робототехника» на факультете «Управление качеством».

Это одна из актуальных инженерных специальностей в России и за рубежом.

Робототехника согласно Государственного образовательного стандарта РФ по этой специальности - это область науки и техники, ориентированная на создание роботов и робототехнических систем, предназначенных для автоматизации сложных технологических процессов и операций, в том числе, выполняемых в недетерменированных условиях, для замены человека при выполнении тяжелых, утомительных и опасных работ.

В 2002 г. научный совет Российской академии наук определил стратегически важными направлениями науки и техники: робототехнику, искусственный интеллект и управление, мехатронику, микроэлектромеханические системы.

Главным аспектом, характеризующим текущее состояние современной робототехники в мире, является стремительное проникновение и охват всех областей жизнедеятельности человека, включая:

§  промышленное производство,	§  телекоммуникации и связь,
§  космические и глубоководные исследования,	§  мониторинг окружающей среды,
§  развитие вооружений и военной техники,	§  транспортные перевозки,
§  борьба с терроризмом,	§  сельское и коммунальное хозяйство,
§  охрана и поддержание правопорядка,	§  бытовая сфера и досуг,
§  ликвидация последствий техногенных аварий,	§  медицина и т. д.
§  поиск и добыча полезных ископаемых,

При этом общей особенностью подавляющего большинства задач прикладного применения роботов становится переход от детерминированных постановок к работе в неопределенных условиях.

К числу крайне актуальных проблем, фундаментальным и прикладным исследованиям которых уделяется самое пристальное внимание во всех промышленно развитых странах, в настоящее время относятся:

§  самоорганизующиеся (мехатронно-модульные робототехнические) системы, которые предполагают возможность оперативного модификации собственной структуры в целях изменения собственных функциональных свойств;

§  групповое управление роботами различного вида и назначения, декомпозиция задач, распределение целевых функций и организация взаимодействий в коллективе исполнителей;

§  сетевое информационное взаимодействие автономных робототехнических систем в задачах группового управления;

§  дистанционнное управление автономными роботами на базе сетевых технологий;

§  самодиагностика, самообучение и обобщение накопленного опыта в интеллектуальных робототехнических системах;

§  организация развитого человеко-машинного интерфейса, семантическая обработка естественно-языковых командных целеуказаний и планирование целесообразного поведения в интеллектуальных робототехнических системах;

§  микроробототехника - принципы построения, методы управления;

§  биороботы - принципы построения систем управления и методология прикладного применения.

Проблематика соответствующих направлений определяет развитие "двойных технологий", многие из которых уже в настоящее время активно апробируются на примере серийно выпускаемых систем бытового и промышленного назначения с параллельной реализацией в составе перспективных образцов боевых безэкипажных робототехнических комплексов наземного, воздушного, над - и подводного, а также космического базирования. Важно отметить, что большинство технологий интеллектуального управления (включая обеспечение групповых взаимодействий, распределение целевых функций в коллективе исполнителей, сетевые телекоммуникации, самоорганизация, самодиагностика и ряд других) имеют принципиальное значение не только для развития обычных, но и стратегических вооружений, а также средств противоракетной обороны нового поколения.

Инженер по робототехнике должен уметь:

§  программировать на различных алгоритмических языках для микроконтроллеров и микроЭВМ, проектировать современные электромеханические, мехатронные и робототехнические системы, электрические схемы включения датчиков и схемы предобработки данных;

§  составлять структурные схемы аппаратных и программных средств систем компьютерного управления на основе анализа требований к робототехнической системе;

§  проектировать цифровые схемы на базе комбинаторных и последовательных логических элементов;

§  формировать и исследовать математические модели систем компьютерного управления;

§  применять методы анализа и синтеза робототехнических систем при проектировании цифровых средств управления движением, определять структуру программного обеспечения компьютерных систем управления;

§  использовать при проектировании робототехнических систем подходы к построению адаптивных, оптимальных и интеллектуальных систем компьютерного управления движением.

Учебный план специальности построен таким образом, что студенты получают фундаментальную подготовку по современным компьютерным технологиям:

§  «Основы вычислительной техники» - 152 ч.,

§  «Информатика» - 204 ч.,

§  «ЭВМ и вычислительные системы» - 128 ч.,

§  «Микропроцессорные устройства управления роботов и их программное обеспечение» 204 ч.,

§  «Основы автоматизированного проектирования технических систем» - 119 ч.,

по специальным дисциплинам:

§  «Схемотехника устройств управления» - 94 ч.,

§  «Приводы роботов» - 136 ч.,

§  «Информационные устройства и системы в робототехнике» - 136 ч.,

§  «Управление роботами и робототехническими системами» - 272 ч.,

§  «Моделирование и исследование роботов и робототехнических систем» - 136 ч.,

§  «Методы искусственного интеллекта» - 102 ч.,

§  «Проектирование роботов и робототехнических систем» - 204 ч.,

§  «Основы микропроцессорной техники» - 119 ч.,

§  «Конструирование рабочих органов РТС» - 68 ч.).

Лучшие студенты, владеющие английским языком, старших курсов могут быть направлены для подготовки в Московском государственном техническом университете (МГТУ) "Станкин" для получения академической степени бакалавра техники и технологий с последующим продолжением обучения в течение двух лет на степень магистра в Будапештском государственном университете (Венгрия). Этот университет выдает дипломы международного образца, которые признаются во всем мире.

После окончания учебы в ИжГТУ или Будапештском государственном университете студенты могут продолжить обучение в аспирантуре этих университетов.

Место работы выпускников - предприятия по производству и эксплуатации робототехники в области станкостроения, авиационной, космической и военной техники, автомобилестроения, медицинского оборудования, офисной и бытовой техники, фото - и видеотехники и т. д.