Общая информация
Руководителем НИОКР вместе с научной группой исполнителей разработаны новые методы адаптивного и робастного управления по выходу (т.е. без измерения переменных состояния и производных выходного сигнала) объектами, функционирующими в условиях неопределенностей и запаздывания. Данные методы были успешно апробированы в рамках проекта с автомобильной компанией Дженерал Моторз, на мехатронных и робототехнических комплексах различного назначения, представленными на I, II и III Всероссийских студенческих фестивалях мехатроники и робототехники, а также в серии бакалаврских, магистерских и кандидатских диссертациях. Результаты исследований руководителя проекта и группы исполнителей представлены в трех докторских и двенадцати кандидатских диссертациях (включая 8 кандидатских диссертаций, защищенных в период 2006 – 2012 годы), в книге И.В. Мирошника, В.О. Никифорова и А.Л. Фрадкова «Нелинейное и адаптивное управление сложными динамическими системами» (СПб: Наука, 2000 – 549 с.), в книге В.О. Никифорова «Адаптивное и робастное управление с компенсацией возмущений» (СПб: Наука, 2003 – 282 с.), в книге А.А. Бобцова «Адаптивное и робастное управление неопределенными системами по выходу» (СПб: Наука, 2011 – 174 с.), учебном пособии В.О. Никифорова и А.В. Ушакова «Управление в условиях неопределенности: чувствительность, адаптация и робастность» (СПб: СПбГИТМО, 2002), в более 1000 статьях, опубликованных в изданиях цитируемых ВАК, SCOPUS и WEB of Science. Полученные результаты апробированы на Всероссийских и международных научных конференциях, включая 13-й (Сан-Франциско, США, 1996 г.), 14-й (Пекин, Китай, 1999 г.), 15-й (Барселона, Испания, 2002 г.), 16-й (Прага, Чехия, 2005 г.), 17-й (Сеул, Южная Корея, 2008 г.) и 18-й (Милан, Италия, 2011 г.) Мировые конгрессы международной федерации по автоматическому управлению. Предлагаемые исследования будут развивать деятельность научной школы НИУ ИТМО «Нелинейное и адаптивное управление в условиях неопределенности», возглавляемой профессорами А.А. Бобцовым и В.О. Никифоровым. К работе планируется привлечь молодых ученых в возрасте до 35 лет, а также студентов и аспирантов, прослушавших курс лекций по тематике нелинейного и адаптивного управления и имеющих публикации по теме исследования. При кафедре СУиИ успешно функционирует студенческое конструкторское бюро мехатроники и робототехники, в котором занимаются фундаментальными и прикладными исследованиями в области робототехники более 30 студентов и аспирантов, с кафедр СУиИ, БИТ и ИПМ факультета компьютерных технологий и управления НИУ ИТМО. Кадровый состав творческого коллектива лаборатории нелинейных и адаптивных систем управления будет усилен за счет ведущих ученых, работающих за рубежом (см. пункт 3) и ведущих специалистов в области автоматического управления, представляющих Российские организации (А.Л. Фрадков ИПМаш РАН, Санкт-Петербург; Б.Т. Поляк ИПУ РАН, Москва; Ю.В. Колоколов ВНИИГМИ-МЦД, г. Обнинск). Особое внимание будет уделяться омолаживанию коллектива лаборатории. В частности, в состав лаборатории войдет самый молодой доктор технических наук НИУ ИТМО И.Б. Фуртат (доцент каф. СУиИ, в.н.с. ИПМаш РАН), а также студенты и аспиранты, входящие в состав конструкторского бюро составляют кадровый потенциал творческого коллектива исследователей.
Материально-техническая база состоит из современного оборудования, закупленного в период 2010 – 2012 гг. в рамках программы развития НИУ ИТМО, а также победы в конкурсе на создание студенческих конструкторских бюро. Основу лабораторной базы составляют мехатронные и робототехнические комплексы, включая:
- манипулятор с копирующим устройством Feedback Mentor,
- система трехмерного технического зрения XBOX Kinect,
- мехатронные комплексы (маятниковый Mechatronic Control Kit, двухвинтовой стенд, имитирующий динамику вертолета, Feedback Twin Rotor MIMO System),
- автономные мобильные роботы (омнидирекционные роботы Festo Robotino, квадрокоптер Mikrokopter Quadro XL, гусеничный двурукий манипуляционный робот Lynxmotion Johny5, мультиагентная система роботов Parallax),
- робототехническая ячейка Festo с системой технического зрения на базе манипулятора Mitsubishi RV-3SDB,
- шестиосевой манипулятор Kawasaki KF121E, укомплектованный контроллером, пультом дистанционного обучения и схватом фирмы Schunk.
Творческий коллектив лаборатории имеет развитые международные связи, что в свою очередь, позволило международной команде под руководством профессоров А.А. Бобцова и М. Спонга (Университет Техаса, г. Даллас) получить грант на развитие связей (planning grant) от Автономной некоммерческой образовательной организации высшего профессионального образования «Сколковский институт науки и технологии» и стать единственной командой НИУ ИТМО, которая была приглашена для написания полной заявки для участия в грантах «Сколково» для создания Исследовательского центра робототехнологий в здравоохранении (Research Center for Robotic Technologies for Healthcare). Среди более мелких достижений, связанных с международным сотрудничеством можно выделить проекты:
- Разработка систем интервального наблюдения для нестационарных систем с переменными параметрами применительно к мехатронным и робототехническим комплексам (совместно с Inria, Lille, Франция);
- Разработка систем управления кооперативным движением комплекса мобильных роботов (совместно с Inria, Lille, Франция);
- Разработка методов планирования и управления движением робота-манипулятора с учетом сил взаимодействия робота с объектом манипулирования, окружающей средой, другими роботами или человеком (совместно с NTNU, Норвегия);
- Разработка методов построения и настройки систем управления, а также функциональной автоматизации многозвенных гидравлических кранов на подвижных платформах (ГКПП) для лесозаготовительной промышленности (совместно с Университетом г. Умео, Швеция);
- Геометрические методы планирования и управления движениями механических систем с приложениями в промышленной робототехнике и реабилитации (совместно с Университетом г. Умео, Швеция).