За время существования Центра к консорциуму присоединилось более 60 организаций, были открыты 5 научно-технологических лабораторий - Промышленной робототехники, Автономных транспортных систем, Мехатроники, управления и прототипирования, Специальной робототехники, Нейронауки.
Преодоление технологических барьеров
- В 2020 году был разработан беспилотный самолёт вертикального взлёта и посадки (VTOL) - гибрид коптера и самолёта, который может работать дольше коптера за счёт аэродинамической подъёмной силы (крыла) и при этом не требует взлетно-посадочной полосы либо пускового устройства и парашюта, как обычные самолетные беспилотники. Может использоваться для доставки, картографии, мониторинга и проекта летающего такси. Центр технологий компонентов робототехники и мехатроники разработал 3 модели - разного размаха крыла, грузоподъёмности, полностью электрические и с ДВС.
https://youtu.be/qCBwdosSqps
- В 2019 году началась и продолжается разработка посадочной станция беспилотного летательного аппарата. Посадочная станция беспилотного летательного аппарата нацелена на решение задачи расширения времени функционирования БПЛА. При разряде батарей коптер может автоматически выполнить посадку в станцию и продолжить мониторинг после заряда батарей. Также возможно осуществление мониторинга по расписанию. Аппарат оборудован герметичными крышками, обогревом для зимних условий. Сделали и испытали опытный образец.
https://youtu.be/dAs48rKtT5o
- В 2019 году запущен проект «Реконфигурируемый тросовый робот для 3D-печати крупногабаритных изделий». Проект направлен на разработку технических решений для создания роботов для строительства зданий, сооружений и малых архитектурных форм методом 3D-печати бетоном. Низкая материалоёмкость и высокая энергоэффективность тросовых систем позволяют создавать роботов с большой рабочей областью. В отличие конкурентов на базе роботов с жёсткими звеньями, тросовые роботы могут осуществлять строительство домов в два этажа и более целиком, без необходимости переустановки робота. Благодаря свойству масштабируемости один и тот же тросовый робот может использоваться как для строительства зданий, так и для создания небольших арт-объектов. Высокая скорость работы тросового робота позволяет осуществлять постройку зданий быстрее традиционных технологий. А простота установки тросовых систем по сравнению с конкурирующими портальными роботами снижает время работы и стоимость по сравнению с другими решениями для 3D-печати бетоном.
https://www.youtube.com/watch?v=dMq9EQMONM4&list=PL7AUJlgtCimu8fPxpe2zCT7Hn7a4E15O5&...
- Проект «Разработка систем интерактивного управления и программирования робототехнических систем, в том числе групп робототехнических систем» запущен 2019 году. Это многопользовательская система для интерактивного взаимодействия с роботами и группами роботов основанная на AR/MR/VR интерфейсах. Сейчас в рамках проекта на основе очков Microsoft HoloLens создается система управления коллаборативными роботами, включающая возможности просмотра состояния робота, планирования траектории движения и виртуальной симуляции движения в смешанной реальности.
https://www.youtube.com/watch?v=iHbT8G_8mh0&list=PL7AUJlgtCimu8fPxpe2zCT7Hn7a4E15O5&...
Значимые результаты научно-исследовательской деятельности
- В 2020 году разработана цифровая платформа «смешанной реальности» для автомобильной промышленности - прототипирование и разработка решений на основе XR технологий в виде цифровых инструкций по технологическому процессу, а также навигация, интерактивное взаимодействие с робототехническими и прочим высокотехнологичным оборудованием в рамках парадигмы Индустрии 4.0. Технологии смешанной реальности позволяют сделать процесс программирования более эффективным, а специальные смарт-очки позволяют человеку координировать движения робота: реальный мир дополняют виртуальные объекты управления роботом – не нужно никаких дополнительных компьютерных аксессуаров, координация производится рукой пользователя в пространстве.
https://www.youtube.com/watch?v=yWDBbw0ESxI&list=PL7AUJlgtCimu8fPxpe2zCT7Hn7a4E15O5&...
https://www.youtube.com/watch?v=CtU7JjWJtZQ&list=PL7AUJlgtCimu8fPxpe2zCT7Hn7a4E15O5&...
- В 2020 году Центр Робототехники представил первый в России ударопрочный беспилотный летательный аппарат мультироторного типа новой конструкции с защитой от столкновений, сделанный по принципу тенсегрити «Тензодрон». Тенсегрити – принцип, который используется в архитектуре при строительстве мостов. Аппарат можно использовать для инспекции и картографирования помещений, а за счёт высокой прочности применять в труднодоступной для человека среде. Сейчас Тензодрон летает самостоятельно по заданной миссии, в том числе по GPS на улицах города. В перспективе аппарат доработают до новой возможности: БПЛА сможет изменять форму за счёт активного изменения длины стержней или натяжения тросов. Тензодрон с изменяемой в полете геометрией сможет, облетать пространства с большим количеством препятствий.
https://youtu.be/x76mXg_6K80
- С 2019 года Центром активно ведется разработка комплекса автоматизированного изготовления модельной оснастки и изделий для моделирования в целом. В 2020 году была успешно разработана математическая модель для решения задачи повышения точности. Данная модель будет являться основой для программно-аппаратного комплекса, позволяющего обеспечивать заданную точность в 100 мкм при работе робота под нагрузкой, например, при выполнении операций фрезеровки. Такие комплексы будут востребованы как замена дорогостоящим станкам с ЧПУ при штучном и мелкосерийном изготовлении из различных материалов матриц и мастер-моделей, арт-объектов, уникальных декоративных элементов, прототипов.
Создание важных объектов инфраструктуры
- В 2020 году в промышленной лаборатории была открыта учебная ячейка на базе робота KUKA KR10 Sixx R1100 Agilus. Комплектация ячейки позволяет выполнять широкий круг лабораторных работ по изучению базовых возможностей промышленного манипулятора: систем координат робота, его кинематики, методов планирования движения и движения по заданной траектории, методов калибровки, захвата и перемещения объектов.
- В 2019 году Центром был реализован проект ДПО по направлениям «Робототехника» и «Методы и алгоритмы управления манипулятором с антропоморфным захватом». Программа «Робототехника» включает в себя модули «Основы робототехники» и «Динамика и управление робототехническими системами. Модули «Беспилотные летательные аппараты» и «Автономные транспортные средства» рассматривает вопросы устройства, моделирования, программирования и управления для беспилотных летательных аппаратов и автономных транспортных средств. Программа «Методы и алгоритмы управления манипулятором с антропоморфным захватом». формирует или совершенствует компетенции обучающихся по таким темам, связанным с управлением манипулятора, как «Кинематика манипулятора с антропоморфным захватом», «Дифференциальная кинематика и планирование движения», «Компьютерное зрение в робототехнике», «Взаимодействие робота и человека».
Внедрение и коммерциализация результатов деятельности Центра
- В 2020 году завершен проект «Создание коммерческого городского транспорта с интеллектуальной системой помощи водителю City Pilot», выполняемый в интересах ПАО «КАМАЗ». В рамках проекта была проведена разработка конструкции и изготовление экспериментальных образцов электрических автомобилей средней грузоподъемности «КОМПАС 4» и «КОМПАС 9» с интеллектуальной системой помощи водителю City Pilot, соответствующей 3-му уровню по классификации ADAS (Advanced Driver Assistance Systems).
https://www.youtube.com/watch?v=xGB2NR8qpKY&list=PL7AUJlgtCimu8fPxpe2zCT7Hn7a4E15O5&index=16
Создание и лицензирование РИДов
2017 г. – 2 патента на программы для ЭВМ;
2018 г. – 1 патент на изобретения, 11 патентов на программы для ЭВМ, заключено 5 лицензионных договоров;
2019 г. – 6 патентов на изобретения, 32 патента на программы для ЭВМ, 1 патент на промышленные образцы, заключено 12 лицензионных договоров;
2020 г. – 9 патентов на изобретения, 51 патент на программы для ЭВМ, 3 патента на промышленные образцы, 3 патента на полезные модели, 3 заявки на международную регистрацию патента на изобретение по системе PCT, заключено 14 лицензионных договоров.
В 2019 году сотрудниками Центра опубликованы 193 научные статьи, в том числе 108 статей, индексируемых в Scopus/WoS. В 2020 году 122 научные статьи, в том числе 105 статей, индексируемых в Scopus/WoS.