Лаборатория робототехники и мехатроники. Юбилейные материалы и достижения 2015–2025 к 60-летию ИПМех РАН
Наиболее значимые результаты за 2015–2025 гг.
- Мобильные робототехнические комплексы вертикального перемещения
Получены экспериментальные характеристики газо- и гидродинамических процессов, протекающих в полостях вакуумных захватных устройств мобильных роботов вертикального перемещения при их эксплуатации, в воздушной, водной и смешанной средах; выявлены оптимальные режимы функционирования колесных роботов вертикального перемещения с аэродинамическим прижимом; разработана транспортная платформа робота вертикального перемещения, используемого для инспекции и ремонта бассейна выдержки Ленинградской АЭС; проведено научное обоснование роботизации технического обслуживания основания-кессона морской ледостойкой стационарной платформы (МЛСП) «Приразломная» (вошло в список наиболее значимых научных достижений РАН в 2023 году); разработан технический облик перспективной робототехнической системы для очистки корпусов судов от биологических обрастаний.
Мобильный робот
вертикального перемещения
в движении
Стенд для испытаний вакуумных захватных устройств
Лабораторный бассейн
с контрольно-измерительной аппаратурой
для испытаний робототехнических систем
и их отдельных модулей в водной,
воздушной и смешанной средах
Транспортная платформа на вакуумных присосках
для работы в жидкой среде при обслуживании
бассейна выдержки Ленинградской АЭС.
Платформа предназначена для перемещения
по облицовке бассейна выдержки,
доставки технологического оборудования
в зону работы и удержания технологического
оборудования в рабочем положении
Модификация транспортной платформы
с вакуумными захватами для эксплуатации
на морской ледостойкой стационарной
платформе (МЛСП) «Приразломная»
(фотография с сайта «Газпром нефть шельф»)
в условиях воздействия подводных
течений и волнения моря
Схема перспективного робототехнического комплекса
для очистки корпусов судов от обрастаний
- Бельченко Ф.М., Князьков М.М., Семенов Е.А., Остриков П.П., Суханов А.Н., Чащухин В.Г.
Исследования газодинамических и гидродинамических процессов в полостях и каналах вакуумных захватных устройств
// Известия Волгоградского государственного технического университета.
Серия Роботы, мехатроника и робототехнические системы.
2023. № 9 (280). С. 15-21.
DOI: 10.35211/1990-5297-2023-9-280-15-21
- Ермолов И.Л., Князьков М.М., Семенов Е.А., Суханов А.Н.
Перспективный мобильный робототехнический комплекс для проведения регламентных операций по очистке корпусов судов от обрастаний
// Морские интеллектуальные технологии. 2023. Т. 1. № 2. С. 53-59.
DOI: 10.37220/MIT.2023.60.2.005
- Ермолов И.Л., Князьков М.М., Семенов Е.А., Суханов А.Н.
Моделирование перемещения мобильного робототехнического комплекса для проведения регламентных операций по диагностике внешних поверхностей объектов морского базирования
// Морские интеллектуальные технологии. 2023. Т. 3. № 4. С. 68-75.
DOI: 10.37220/MIT.2023.62.4.067
- Ермолов И.Л., Князьков М.М., Семенов Е.А., Суханов А.Н.
Исследования надежности сцепления пневматического робота вертикального перемещения с вакуумными захватными устройствами на корпусе судна
// Известия Волгоградского государственного технического университета.
Серия Роботы, мехатроника и робототехнические системы.
2023. № 4 (275). С. 40-45.
DOI: 10.35211/1990-5297-2023-4-275-40-45
- Биоуправляемые полуавтоматические мехатронные системы (экзоскелеты)
Исследована роботизированная система (экзоскелет), в контуре управления которой находится человек-оператор. Проведены испытания устройства для экзоскелета руки с приводом постоянного тока, расположенным в локтевом суставе, и алгоритмом управления, основанном на электромиограмме мышц оператора. Разработаны методы повышения эффективности управления мехатронными полуавтоматическими системами, такими как экзоскелеты, протезы и иные робототехнические устройства, которые воспринимают информацию о биоэлектрической активности мышц человека. Предложены алгоритмы настройки чувствительности системы управления к индивидуальным особенностям оператора. Создан стенд для проведения экспериментальных исследований.
Пневматический экзоскелет руки
Пневматический экзоскелет
нижних конечностей
Экзоскелет верхних конечностей
с электроприводом и биоуправлением
(телепрограмма "Черные дыры, белые пятна";
канал "Культура"; эфир от 14.01.2016;
сюжет об исследованиях по механике экзоскелетов,
ведущихся в Лаборатории робототехники и мехатроники ИПМех РАН,
фрагмент 06:48-11:10 из видео smotrim.ru)
Экзоскелет верхних конечностей
с электроприводом и биоуправлением
Экзоскелет верхних конечностей
- Ermolov I.L., Knyazkov M.M., Semenov E.A., Sukhanov A.N.
The sensitivity adjustment technique within the exoskeleton control system
// Journal of Artificial Intelligence and Technology, 1(3):146-152, 2021.
DOI: 10.37965/jait.2021.0002
- Stebulyanin M.M., Ermolov I.L., Sukhanov A.N.
On the influence of the moment of inertia on the mechatronic drive control quality within the exoskeleton.
IFAC-PapersOnLine, 53(2):10162-10167, 2020
DOI: 10.1016/j.ifacol.2020.12.2743
- Gradetsky V.G., Ermolov I.L., Knyazkov M.M., Semenov E.A., Sukhanov A.N.
Control system calibration algorithm for exoskeleton under the individual specificities of the operator.
In Modern Problems of Robotics. MPoR 2020, Communications in Computer and Information Science, vol 1426, pages 18-28, Cham, Switzerland, 2021. Springer International Publishing AG.
DOI: 10.1007/978-3-030-88458-1_2
- Sukhanov A.N., Ermolov I.L., Knyazkov M.M., Semenov E.A., Belchenko F.M.
Experimental study of the sensitivity adjustment technique for exoskeleton arm.
In Interactive Collaborative Robotics. ICR 2022, volume 13719 of Lecture Notes in Computer Science, p. 15,
Switzerland, 2022. Springer Nature.
DOI: 10.1007/978-3-031-23609-9_15
- Исследования перспективных человеко-машинных интерфейсов
Ведутся разнообразные исследования по адаптации изображений, выводимых человеку-оператору через средства телеметрии, с целью повысить эффективность восприятия информации, содержащейся на таких изображениях. Применяется целевое ситуационно-ориентированное искажение перспективы на изображениях с целью снижения эффекта дисторсии, а также с целью привлечь внимание оператора к важным фрагментам изображений. Ведутся исследования по обработке изображений, получаемых в слабоосвещённой и/или водной среде, с целью улучшения их восприятия человеком-оператором.
«Поворот» изображения
с целью лучшего восприятия
человеком-оператором
Исправление дисторсии
на изображениях
Повышение четкости
получаемых изображений
- Бельченко Ф.М., Ермолов И.Л.
Новый подход к преобразованию перспективы изображений в системах телеметрии роботов
// Мехатроника, автоматизация, управление. 2021. Т. 22. № 12. С. 644-649.
DOI: 10.17587/mau.22.644-649
- Бельченко Ф.М., Ермолов И.Л., Нагайцев Г.Н., Остриков П.П.
Об особенностях передачи видеоизображений в подводной робототехнике
// Морские интеллектуальные технологии. 2023. Т. 3. № 4. С. 62-67.
DOI: 10.37220/MIT.2023.62.4.066
- Бельченко Ф.М., Ермолов И.Л., Остриков П.П.
Разработка программного модуля преобразования перспективы на видеоизображении для выбора и анализа элементов изображения
// Известия Волгоградского государственного технического университета. 2023. Т. 1. № 9.
DOI: 10.35211/1990-5297-2023-9-280-11-15
Из истории лаборатории
Лаборатория создана в 1981 г. (первоначальное название до 1989 г. – лаборатория робототехники),
сначала в составе Отдела механики управляемых систем (руководитель отдела –
Ф.Л. Черноусько),
а затем как самостоятельное научное подразделение.
Первым заведующим лабораторией был доктор технических наук
Валерий Георгиевич Градецкий,
который возглавлял ее с 1981 по 2008 гг.
С 2008 года по настоящее время лабораторией руководит доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН
Николай Николаевич Болотник.
В лаборатории под руководством В.Г. Градецкого разработан уникальный шагающий робот вертикального перемещения (РВП)
с фиксацией стоп на опорной поверхности с помощью вакуумных присосок.
На момент разработки (1985 г.) такая конструкция не имела аналогов в СССР и значительно превосходила
по эксплуатационным характеристикам мировые аналоги.
В настоящее время сотрудники лаборатории решают широкий круг фундаментальных и прикладных научных проблем,
связанных с разработкой мобильных роботов, эксплуатируемых в сложных средах с заранее не известными свойствами.
Двоим сотрудникам лаборатории (Н.Н. Болотнику и В.Г. Градецкому)
за научные работы в области робототехники в составе творческого коллектива в 1998 году
присуждена Государственная премия Российской Федерации в области науки и техники.
Валерий Георгиевич Градецкий
(1933–2020)
д.т.н., профессор,
основатель и первый
заведующий лабораторией
в 1981–2008 гг.
Николай Николаевич Болотник
член-корр. РАН,
зав.лаб. 2008–наст.вр.
Валерий Георгиевич Градецкий,
на стене робот вертикального
перемещения РВП1, 1985 г.
В.Г. Градецкий и М.М. Князьков
около робототехнического
комплекса МИР (2009 г.)
Сотрудники лаборатории около
испытательного стенда роботов
вертикального перемещения
(2022 г.)
Слева направо: Е.А. Семенов, О.И. Котова,
М.М. Князьков, А.Н. Суханов, И.Л. Ермолов,
В.Г. Чащухин, Ф.М. Бельченко, П.П. Остриков
Коллектив лаборатории (сентябрь 2024)
около стенда для исследования промышленных роботов
Ф.М. Бельченко, П.П. Остриков, Г.Н. Нагайцев,
В.Г. Чащухин, Е.А. Семенов, И.Л. Ермолов,
А.Н. Суханов, Н.Н. Болотник, М.М. Князьков
(фото: Ольга Мерзлякова / "Научная Россия")
Информация на февраль 2025 г.
|
Русский
English
