Студенческое конструкторское бюро «Когнитивная робототехника» (далее — СКБ) создано на базе «Сибирского института прикладного системного анализа имени А.Н. Антамошкина» (далее — СибИПСА) Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева (далее – СибГУ).
Студенческое конструкторское бюро (далее – СКБ) является структурным подразделением СибИПСА СибГУ и имеет статус научно-исследовательской лаборатории.
СКБ является организационной формой объединения учебной и научно-исследовательской деятельности студентов, аспирантов в едином научно-образовательном процессе, реализуемом совместно с кафедрой системного анализа и исследования операций (далее — САИО) института информатики и телекоммуникаций.
Местонахождение СКБ: 660037, Сибирский федеральный округ, Красноярский край, г. Красноярск, проспект им. газеты Красноярский рабочий, 31.
Кафедра «Системного анализа и исследования операций», корпус «Л», 3-й этаж, каб. № 309.
Руководитель лаборатории:
к.т.н., ведущий специалист центра научно-технического творчества молодежи (НТТМ), ассистент кафедры Системного анализа и исследования операций
Полякова Анастасия Сергеевна
Сотрудники лаборатории:
к.т.н., доцент Липинский Леонид Витальевич
к.т.н., инженер центра НТТМ Сарамуд Михаил Владимирович
инженер 1 категории центра НТТМ Нуртдинова Любовь Владимировна
к.т.н., доцент, с.н.с Становов Владимир Вадимович
Цель и основные задачи деятельности СКБ:
Целью деятельности СКБ «Когнитивная робототехника» является привитие студентам, аспирантам (далее – члены СКБ) навыков научно-исследовательской и научно-организационной деятельности, развитие научно-технического творческого потенциала членов СКБ, организация связи учебных курсов, научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, производственной и предпринимательской деятельности кафедры САИО СибГУ.
Задачами СКБ являются привлечение членов СКБ к научно – исследовательским и опытно – конструкторским разработкам (далее – НИОКР), приобретение ими знаний и опыта в научно-исследовательской, научно-организационной, инженерной, производственной, предпринимательской деятельности под руководством научных работников и ведущих специалистов.
Членами СКБ являются студенты, магистранты, аспиранты, профессорско-преподавательский состав СибГУ, выполняющие НИР.
Одной из важных задач СКБ – является создание условий для реализации проектных и конструкторских инициатив. Помощь СКБ заключается в доступе к оборудованию университета, необходимому для реализации проектов, а также в поиске привлечении средств для приобретения расходных материалов. СКБ — одна из немногих площадок междисциплинарного взаимодействия.
Другой задачей СКБ является соорганизация кружкового движения и профориентационных мероприятий. Это необходимо для выявления и поддержки талантливой молодежи среди учащихся образовательных учреждений. Долгосрочная цель – дальнейшее привлечение одаренных ребят к работе в проектных коллективах при СКБ.
СКБ поддерживает инициативы отдельных технических энтузиастов (мейкеров), объединенных исследованиями или созданием инновационного продукта.
Уровни образовательной деятельности, в каждом из которых СКБ осуществляет организацию, поддержку и курирование представлены на рисунке справа.
Членами СКБ является 83 человека — обучающиеся СибГУ им. М.Ф. Решетнева (бакалавры, магистры, аспиранты).
Совместно с членами СКБ научно-исследовательскую, организационную и профориентационную деятельность ведут преподаватели и сотрудники СибГУ им. М.Ф. Решетнева.
Список мероприятий, организаторами которых является СКБ «Когнитивная робототехника»:
- Марафон по программированию «SIBХакатон»;
- Школа — семинар «Погружение в Python»;
- Региональный и Всероссийский этап Национального чемпионата Между-народных робототехнических соревнований «EUROBOT»;
- Выездная школа-выставка научно-исследовательских проектов студентов 1-3 курсов СибГУ имени М.Ф. Решетнёва;
- Региональный этап Международного чемпионата Красноярского края — FIRST RUSSIA ROBOTICS CHAMPIONSHIP
- Национальный чемпионат «Молодые профессионалы (WorldSkills Russia)» по компетенции «Мобильная робототехника»
- Краевой фестиваль по профессиональной робототехнике «Робопроф»
Проекты лаборатории:
Проект «Робот-паук»
Учащиеся СибГУ им. М.Ф. Решетнева специально для Красноярского экономического форума сконструировали «робота-паука».
Студенты ИИТК Роберт Лапко, Михаил Бабьяк и Сарваржон Юсупов на базе студенческого конструкторского бюро «Когнитивная робототехника» сделали прототип робота для исследования возможности преодоления «пауком» разных типов препятствий, а также для анализа эффективности алгоритмов интеллектуального анализа данных при решении задачи управления им. Проект называется «Эффективное управление киберфизическими системами с помощью нечетких логических систем».
Данный проект был поддержан в рамках грантового конкурса «Терриятория 2020», в котором студенты стали победителями.
Робот сделан из оргстекла, а его детали напечатаны на 3D-принтере. Также он «умеет» проецировать на любую поверхность логотип СибГУ им. М.Ф. Решетнева.
Робота можно использовать для преодоления горной местности, а также для переноса грузов. Если сделать модификацию большего размера, то он сможет передвигаться и в более труднодоступных местах. Кроме того, с помощью аппарата студенты учатся разработке, проектированию и программированию.
Национальный чемпионат по робототехнике “Eurobot”
24-25 марта 2018 года впервые в Красноярске впервые был проведен Региональный этап национального чемпионата «EuroBot-2018» («Евробот-2018»), соорганизатором которого выступило СКБ «Роботизированные технологии» Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева (СибГУ имени М.Ф. Решетнева).
Евробот – это международные соревнования, открытые для участия школьников, студентов, независимых клубов энтузиастов по робототехнике со всего мира. Соревнования проводятся в двух категориях: «Евробот» (для участников, которым 30 лет или меньше) и «Евробот Юниор» (для школьников до 19 лет). Роботы, создаваемые для участия в соревнованиях «Евробот», должны быть автономными, а для соревнований «Евробот Юниор» – дистанционно управляемыми.
На региональном этапе чемпионата наш университет был представлен тремя командами студентов, две из которых заняли 2 и 3 место и получили путевку на соревнования «EuroBot Russia Final» в г. Ростов-на-Дону.
В результате проведения региональных соревнований, две команд СКБ «Versus» и «Трифорс» заняли 2 и 3 место соответственно. Выйдя в финал, команды получили путевку на всероссийский этап национального чемпионата «EuroBot Russia Final» в г. Ростов-на-Дону, ДГТУ. На Всерос-сийском этапе национального чемпионата команды прошли квалификацию к заездам, вышли в 1/16 финала, затем в 1/8 финала. В 1/4 финала, а затем в 1/2 финала прошла команда «Versus».
В 2018 году в соревнованиях «EuroBot Russia Final» приняли участие более 155 команд из 25 регионов России, среди которых: Москва, Санкт-Петербург, Калининград, Владимир, Саратов, Ростов-на-Дону, Краснодар, Новороссийск, Астрахань, Оренбург, Уфа, Екатеринбург, Омск, Новосибирск, Казань, Красноярск, Пермь, Якутск, Ухта, Самара, Мурманск, Сургут, Петрозаводск, Пенза. Кроме того, национальный этап EUROBOT 2018 был открытым – в нем приняла участие команда из Белоруссии. В результате в финал вышли более 50 команд, представивших более 200 роботов!
Сотрудники СКБ «Роботизированные технологии», в лице Анастасии Сергеевны Поляковой и Михаила Владимировича Сарамуда, выступали в качестве экспертов, тренеров команд и судей соревнований, за что были награждены благодарственными письмами.
С 2018 года соревнования по робототехнике «Eurobot» — стало ежегодным мероприятием для студентов и сотрудников СКБ «Роботизированные технологии».
Всероссийский технологический фестиваль PROFEST (до 2018 года — «РобоФест»)
Ежегодно весной в Москве проходит Всероссийский технологический фестиваль PROFEST (до 2018 года — «РобоФест»). Сотрудники СКБ «Роботизированные технологии» приглашаются на данное мероприятие в качестве экспертов, наблюдателей, а также для обмена опытом проведения мероприятий Всероссийского уровня в области робототехники, знакомства с существующими регламентами конкурсных направлений.
Worldskills
С 2017 года ежегодно проводится вузовский отборочный чемпионат ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева» по стандартам «Молодые профессионалы (Ворлдскиллс Россия).
В течение двух дней 40 молодых профессионалов демонстрируют свои навыки, индивидуальные и коллективные качества, выполняли сложные, но при этом очень увлекательные задания по пяти компетенциям: «Инженерный дизайн (CAD)», «Мобильная робототехника», «Программные решения для бизнеса», «Предпринимательство», «Прототипирование» и «Видеопроизводство».
В чемпионате принимают участие студенты Института космической техники, Инженерно-экономического института, Института информатики и телекоммуникаций, Института машиноведения и мехатроники, а также Аэрокосмического колледжа СибГУ им. М.Ф. Решетнева.
Компетенция «Мобильная робототехника» представлена 5 командами, в которые вошли студенты института информатики и телекоммуникаций и института машиноведения и мехатроники, а также аэрокосмического колледжа, студенты которых являются членами СКБ.
СКБ «Роботизированные технологии» было соорганизатором отборочного чемпионата, в частности сотрудники СКБ Полякова Анастасия Сергеевна и Сарамуд Михаил Владимирович были экспертами соревнований, а также помогали в подготовке команд к чемпионату, за что отмечены благодарственными письмами и сертификатами.
Также работу студентов дополнительно оценивают эксперты-преподаватели СибГУ им. М.Ф. Решетнева и Аэрокосмического колледжа, Красноярского техникума промышленного сервиса, Хакасского колледжа профессиональных технологий, экономики и сервиса, Красноярского колледжа радиоэлектроники и информационных технологий, Гимназии №13 «Академ».
Члены СКБ ежегодно становятся призерами и победителями Внутривузовского чемпионата, и получают путевку на Национальный межвузовский чемпионат в Москву.
Стажировка в Словении
C 2018-2019 года руководитель СКБ Полякова А.С. проходила стажировку на факультете организационных наук университета Марибора, Словения, под руководством профессора А. Шкрабы в рамках работы над проектом «Эффективное управление робототехническими системами с помощью алгоритмов интеллектуального анализа данных». Целью проекта являлась формализация математической модели для эффективного управления киберфизической системой – интеллектуальным инвалидным креслом — с помощью голосовых команд.
Киберфизическая система – информационно-технологическая концепция, подразумевающая интеграцию вычислительных ресурсов в физические процессы. Это, например, автономные роботы или системы дополненной реальности. Интернет вещей – концепция вычислительной сети физических предметов («вещей»), оснащенных встроенными технологиями для взаимодействия друг с другом или с внешней средой. Это, например, системы автоматической идентификации: штрих-коды, QR-коды и т.д.
Совместная научная деятельность велась в рамках заключенного соглашения о сотрудничестве между вузом Марибора и Опорным университетом Красноярского края, в рамках которого выполняются совместных исследовательские проекты, обмен профессорско-преподавательским составом и студентами и многое другое.
Студенты СКБ под руководством Поляковой А.С. в рамках проекта занимались разработкой алгоритмов математического моделирования, управления, оптимизации.
В результате завершения проекта было произведено соединение модели кибер-физической системы с разработанными алгоритмами управления на основе генетических, бионических алгоритмов и систем на нечеткой логике.
При защите полученных результатов исследований были получены предложения от Университета Марибора (Словения) для продолжения работы над 2 масштабными научными проектами в области робототехники. Соответственно было сформировано 2 проекта, в состав которых вошли студенты, преподаватели и сотрудники СКБ «Когнитивная робототехника». 2 Заявки «Application of artificial intelligence methods on small field robot» и «Evolutionary and Bio-Inspired Algorithms Based Efficient Control of Cyber-physical Systems & Internet of things» были поддержаны в рамках Международного конкурса на софинансирование научно-исследовательского сотрудничества между Республикой Словенией и Российской Федерацией в 2019-2020 гг.
Так, например, в рамках проекта «Application of artificial intelligence methods on small field robot» («Применение методов искусственного интеллекта на малом полевом роботе») был разработан и собран полевой робот, целью которого является идентификация сорняков и растений на сельскохозяйственных угодьях.
В рамках стажировок Полякова А.С. посетила факультет сельского хозяйства и наук о жизни (http://www.fkbv.um.si/en), которые являются организатором соревнований международного уровня: Event Field Robot: http://fre2015.um.si/.
По результатам экскурсии состоялся обмен опытом в разработке алгоритмов управления для робототехнических систем, которые в дальнейшем смогут использовать студенты СКБ.
Проект, реализованный под руководством профессора Шкраба А. «Эффективный контроль управления кибер-физической системой интернета вещей с помощью системы на нечеткой логике» (Effective control of the Cyber-Physical System of the Internet of Things by a fuzzy logic system) стал абсолютным победителем в рамках XXV регионального смотр-конкурса молодежных IT-проектов «Soft — парад — 2019» г. Красноярск; в номинации «Программирование».
Школа — семинар «Погружение в Python»
В 2018 году в рамках сотрудничества СКБ и IT — центра Ленинского района на базе СибГУ стартовала школа — погружение по программированию на языке Python. Это современный язык, который используется в различных алгоритмах интеллектуального анализа данных. Аппробация школы проводилась на преподавателях и студентах кафедры САИО ИИТК. Занятия проводились 2 раза в неделю по 3 академических часа. школа проводилась в течении 2 месяцев, которую закончило около 25 человек. В дальнейшем данная школа была переформатирована и для других студентов СибГУ, и теперь она проводится каждые полгода для всех студентов на базе IT_центра.
Марафон по программированию «SIBХакатон»
Данное мероприятие проводится в СибГУ с 2015 года. Основной целью проведения мероприятия является инициирование разработки, конкурсный отбор и поддержка студенческих проектов образовательных учреждений г. Красноярска. Соревновательное задание заключается в создании результата, представляющего собой прототип сервиса или веб-приложения. В состязаниях принимают участие школьники старших классов и студенты различных вузов и колледжей г. Красноярска, в том числе ежегодно участниками, а также победителями и призерами становятся студенты СКБ «Когнитивная робототехника».
Организаторами мероприятия выступили Центр НТТМ, а соорганизаторами стали IT-центр Ленинского района г. Красноярска и культурная станция «Гагарин», на площадке которой проводилось мероприятие.
Основной целью проведения мероприятия является инициирование разработки, конкурсный отбор и поддержка студенческих проектов образовательных учреждений г. Красноярска. Соревновательное задание заключается в создании результата, представляющего собой прототип сервиса или веб-приложения.