Научно-исследовательская лаборатория "Мехатроника и робототехника"
Гранты и проекты:
- Проект РНФ Соглашение № 19-19-00692«Разработка гибридной роботизированной системы на основе пассивного ортеза и активного параллельного манипулятора для реабилитации нижних конечностей» (2019-2021 гг.)
- Проект РНФ, Соглашение №16-19-00148«Разработка методов и алгоритмов синтеза, интеллектуального анализа рабочего пространства и управления роботов с параллельной кинематикой» (2019-2020 гг.)
- Грант РФФИ «Стабильность» № 18-31-20060«Разработка математических моделей и интеллектуальных алгоритмов управления параллельными кабельными роботами для точного позиционирования и транспортировки контейнеров с радиоактивными отходами» (2018-2020 гг.)
- Грант Комитета науки МОН Республики Казахстан
№ АР05133190«Разработка программного комплекса для решения задач робототехники с применением методов оптимизации и управления» (2018-2020 гг.) - Грант в рамках реализации Программы стратегического развития БГТУ им. В.Г. Шухова
№ А-28/12«Разработка научно-технических основ функционирования и управления роботами, роботами-станками, микро- и наноманипуляторами с параллельной кинематикой» (2012-2014 гг.) - Госконтракт ФЦП №16.513.11.3002«Разработка мехатронного обрабатывающего модуля робота-станка с параллельной кинематикой для прецизионной обработки деталей сложной формы» (2011-2012 гг.)
- Проект РНФ, Соглашение № 17-79-10512«Разработка высокоточного многофункционального роботизированного комплекса на основе модулей относительного манипулирования для обработки деталей сложной формы» (2017-2019 гг.)
- Грант РФФИ, проект № 18-57-45014 ИНД_а«Интеллектуальное управление мультироботизированными системами на основе последовательных и параллельных манипуляторов в киберфизической среде» (2018-2019 гг.)
- Госконтракт ФЦП № П471«Разработка мехатронной системы робота-станка параллельной структуры с целью повышения качества обработки изделий сложной формы» (2009-2011 гг.)
- Грант РФФИ, проект № 14-41-08044«Математическое моделирование и оптимизация процессов механической обработки как средство управления технологическими параметрами на основе нечетной логики» (2014-2016 гг.)
Оборудование
Роботизированная система реабилитации нижних конечностей
Предназначена для реабилитации пациентов с нарушением функции опорно-двигательного аппарата
Робот с параллельной кинематикой "Трипод"
3-х координатный быстродействующий манипулятор с характеристиками робота с высокой точностью движения и позиционирования.
Параллельный кабельный робот
Для точного позиционирования и транспортировки
Автономный сельскохозяйственный робот
Параллельный робот с вращательными шарнирами и захватным устройством для сбора плодов
Учебный робот PASKAL OMEGA 1-3Х
Предназначен для проведения лабораторных работ, выполнения курсовых проектов по дисциплинам
Роботизированная система реабилитации нижних конечностей
Совместно с Курским государственным медицинским университетом (кафедра травматологии и ортопедии) и ФГУП "Курское протезно-ортопедическое предприятие" Росздрава разработана роботизированная система и выполнена на основе пассивного ортеза и активного параллельного манипулятора типа триптерон.
Результаты работы:
Результаты работы:
- Разработана структура и конфигурация, методы математического анализа оптимизации и управления, методы проектирования на основе цифрового двойника с использованием CAD/CAE/CAM системы NX,КОМПАС.
- Разработана конструкторская документация, изготовлен эксперииментальный образец гибридной роботизированной системы, включающей активный параллельный робот, обеспечивающий требуемые для реабилитации углы поворота суставов пациента и пассивный ортез, используемый для поддержания нижней конечности пациента.
- Эффективные алгоритмы управления, связанные с типом требуемой терапии, состоянием и размерами пациентов. Разработан графический пользовательский интерфейс для полной визуализации процесса реабилитации и последовательного задания углов поворота пассивного ортеза, что позволит создавать и настраивать программу физиотерапевту, а так же использовать РС в домашних условиях.
Автономный сельскохозяйственный робот для сборки фруктов
Развитие агропромышленного комплекса РФ неизбежно связано с созданием новых перспективных технологий, средств автоматизации и роботизации при выполнении транспортно-технологических и погрузочно-разгрузочных работ в сельском хозяйстве. Важное значение приобретает использование для этих целей полностью автономных интеллектуальных роботизированных систем, обладающих повышенными характеристиками проходимости и маневренности, устойчивости, безопасности и быстродействия.
Коллектив НИИ робототехники и систем управления БГТУ им. В.Г. Шухова выиграл грант Российского научного фонда на создание робота для сбора урожая. В результате проекта предполагается создание нового автономного сельскохозяйственного робота для сборки фруктов, который может перемещаться по грунтовой местности.
В рамках реализации проекта будут разработаны новые технические и конструктивные решения автономных сельскохозяйственных роботов, используемых для сбора урожая фруктов на основе параллельного робота с вращательными шарнирами с возможностью перемещения схвата по нескольким направлениям, гибкой трубы для переноса и складирования объектов и телескопического звена со специальным синтезированным захватным устройством для сбора плодов, обеспечивающий повышенную маневренность в труднодоступной зоне и компактность конструкции. разработана и оптимизирована архитектура новой роботизированной системы для сбора фруктов, обеспечивающей требуемую жесткость и устойчивость конструкции. Будут разработаны методы аппроксимации рабочей области РС, основанные на методах интервального анализа, и синтезирован численный алгоритм для автоматизированного решения систем нелинейных неравенств и уравнений, описывающих рабочую область с учётом с учётом особых положений и пересечений звеньев. На основе требуемых положений и ориентации движения телескопического звена будут определены границы требуемого рабочего пространства для робота параллельной структуры, что позволит определить диапазон линейных и угловых перемещений исполнительных приводов, а, следовательно, геометрических и конструктивных параметров РС. Будет разработана реконфигурируемая конструкция выходного звена, исходя из анализа формы, размера, а также допустимых усилий нажатия на различные фрукты, с возможностью установки камеры и дополнительных режущих элементов.
Коллектив НИИ робототехники и систем управления БГТУ им. В.Г. Шухова выиграл грант Российского научного фонда на создание робота для сбора урожая. В результате проекта предполагается создание нового автономного сельскохозяйственного робота для сборки фруктов, который может перемещаться по грунтовой местности.
В рамках реализации проекта будут разработаны новые технические и конструктивные решения автономных сельскохозяйственных роботов, используемых для сбора урожая фруктов на основе параллельного робота с вращательными шарнирами с возможностью перемещения схвата по нескольким направлениям, гибкой трубы для переноса и складирования объектов и телескопического звена со специальным синтезированным захватным устройством для сбора плодов, обеспечивающий повышенную маневренность в труднодоступной зоне и компактность конструкции. разработана и оптимизирована архитектура новой роботизированной системы для сбора фруктов, обеспечивающей требуемую жесткость и устойчивость конструкции. Будут разработаны методы аппроксимации рабочей области РС, основанные на методах интервального анализа, и синтезирован численный алгоритм для автоматизированного решения систем нелинейных неравенств и уравнений, описывающих рабочую область с учётом с учётом особых положений и пересечений звеньев. На основе требуемых положений и ориентации движения телескопического звена будут определены границы требуемого рабочего пространства для робота параллельной структуры, что позволит определить диапазон линейных и угловых перемещений исполнительных приводов, а, следовательно, геометрических и конструктивных параметров РС. Будет разработана реконфигурируемая конструкция выходного звена, исходя из анализа формы, размера, а также допустимых усилий нажатия на различные фрукты, с возможностью установки камеры и дополнительных режущих элементов.
Комплекс для кабельной реабилитации
Разработка математических методов для моделирования и управления и управления робототехническими системами нового поколения - кабельных роботов параллельной структуры, обеспечивающих повышение точности и расширения рабочей зоны, для точного позиционирования, транспортировки объектов, в том числе в особых условиях.
Результаты работы:
Результаты работы:
- Разработана структура и конфигурация кабельного робота с 3 степенями свободы, математические модели кинематики и динамики, методы проектирования с использованием CAD/CAE/CAM системы NX, методы определения рабочей области.
- Разработан эксперементальный образец кабельного робота, включающий мобильную рабочую платформу с подвижным захватным устройством, подвешенную на 4-х кабелях для обеспечения заданного диапазона ориентации захватного устройства в любой точке пространства.
- Для реализации управляющих алгоритмов, согласования работы шаговых двигателей, контроля позиционирования всех осей в пространстве создан программно-аппаратный комплекс.
