Основные доклады

Основной доклад № 1

О науке и технологической политике Казахстана

Резюме:
Дархан Ахмед-Заки является вице-министром науки и высшего образования Республики Казахстан с сентября 2023 года. Он окончил Казахский национальный университет имени аль-Фараби в 2002 году и Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева в 2007 году по специальности «Нефтегазовое дело». Его карьера включает различные академические должности в Казахском национальном университете имени аль-Фараби с 2004 по 2012 год, включая должность доцента, старшего преподавателя и заведующего кафедрой информатики. Он занимал должности декана механико-математического факультета (2012-2013) и проректора по учебной работе (2013-2016) в КазНУ имени аль-Фараби. Он был директором Департамента высшего и послевузовского образования Министерства образования и науки (2016-2017), президентом Университета международного бизнеса (2017-2020), ректором Astana IT University (2020-2022), председателем Комитета науки Министерства науки и высшего образования (2022-2023). Ахмед-Заки является автором более 150 научных работ, опубликованных в международных и казахстанских журналах, исследования которых посвящены теории верификации программ, организации распределенных и параллельных вычислений, а также модернизации системы высшего образования. Он является лауреатом Государственной научной стипендии для ученых и специалистов, внесших выдающийся вклад в развитие науки и техники.

Проф.
Дархан Ахмед-Заки

Вице-Министр Науки и Высшего образования Республики Казахстан

Основной доклад № 2

Проектирование, Контроль и Наземные Тестовые Испытания

Космических Роботов-Манипуляторов

Резюме:
В настоящее время Чжун Хэ является профессором школы машиностроения Шанхайского университета Цзяо Тонг. В 2008 году он получил степень доктора философии в области машиностроения в Шанхайском университете Цзяо Тонг. Он является директором Шанхайской платформы интеллектуальных производственных услуг в области аэронавтики и астронавтики. Его научные интересы включают механизмы и робототехнику в космосе. В качестве руководителя проекта он участвовал в более чем двадцати проектах, связанных с космическими роботами, включая Национальный фонд естественных наук Китая, Совместный фонд предварительных исследований аэрокосмического оборудования и др. Он опубликовал более сорока статей в международных журналах и сборниках материалов конференций и получил более десяти патентов. Является обладателем нескольких научных и технических наград, такие как премия первой степени за технические изобретения в Шанхае, награда за отличную лучшую статью от Китайского общества машиностроения (CMES). Он является членом Китайского комитета IFToMM, членом Института космических механизмов CMES и членом Комитета аэрокосмического контроля Китайской ассоциации автоматизации.


Проф. Чжун Хэ
Школа машиноведения
Шанхайский университет Цзяо Тонг
№ 800, ул. Дунчуань, р. Минхан
Шанхай 200240, Китай
Электронная почта: jhe@sjtu.edu.cn
Абстракт:
Технологии обслуживания на орбите широко используются в таких областях, как техническое обслуживание спутников, сборка крупных космических модулей, удаление космического мусора и т.д. Они требуют применения космического робота, оснащенного захватами, для выполнения задач в особо суровых космических условиях. С точки зрения обслуживания спутников космическими роботами, существуют три сложных вопроса, а именно: i) как спроектировать маневренные механизмы управления с высокой жесткостью для выполнения сложных эксплуатационных задач? ii) как осуществлять динамическое управление, объединяя спутник и роботов-манипуляторов? iii) как имитировать условия невесомости на земле для проверки конструкции роботов-манипуляторов и управления ими? Чтобы справиться с этими задачами, команда докладчика в течение последнего десятилетия проводила систематические и углубленные исследования.
В этом выступлении будут представлены конструкция механизма, метод управления и наземные испытания космических роботов-манипуляторов. Сначала будет представлена конструкция космического робота-манипулятора, многофункциональные конечные устройства и устройство для смены инструмента. В манипуляторе используется новый складной последовательно-параллельный гибридный механизм, который последовательно соединен параллельной частью 3 - DOF - го уровня с конфигурациями 1-PU и 2-PUS и последовательной частью 4 - DOF - го уровня с конфигурацией 4R. Многофункциональные конечные устройства могут выполнять все виды задач во время технического обслуживания спутника, таких как демонтаж, захват и проверка. Во-вторых, предложена схема управления гибридным манипулятором с конечными исполнительными устройствами для захвата некооперативной цели в условиях невесомости, включающая три модуля: контроль допуска, оценку движения целевого спутника и прямое включение сил реагирования. Наконец, создана система аппаратного моделирования в режиме реального времени (HIL) с промышленными роботами и предложена методология моделирования в условиях невесомости. Во время моделирования HIL большой проблемой является устранение расхождений во времени, возникающих из-за внутренней временной задержки между измеренными усилиями и реакцией робота, управляемой симуляцией. Для устранения последствий временных задержек предлагается новая стратегия компенсации, основанная на определении жесткости контакта и корректировке демпфирования. Что касается компенсирующего метода, то для контроля потока энергии предназначен датчик энергопотребления и устанавливается контроллер энергопотребления (EC). EC обеспечивает переменное демпфирование, и, таким образом, изменяется демпфирование контактов. Используя представленный метод, на представленной системе моделирования HIL воспроизводятся операции космических роботов с высокой точностью как по силе контакта, так и по скорости контакта. Кроме того, были проведены полностью физические эксперименты на испытательных стендах с воздушными подшипниками, которые также подтверждают обоснованность предложенных методов проектирования и контроля.

Основной доклад № 3

Развитие ТММ в Казахстане: Теория и практика Синтеза Новых Инновационных Механизмов и Биомеханических Робототехнических Систем


Резюме:
Амандык Тулешов получил степень бакалавра механики в КазГУ имени С.М. Кирова (ныне Казахский национальный университет имени аль-Фараби) в 1984 году, окончил аспирантуру по теории механизмов и машин в 1987 году, получил степень кандидата технических наук в 1989 году и степень доктора наук в 2000 году. Стал профессором механики в 2002 г. Тулешов занимал различные значимые должности, в том числе ведущий инженер, старший преподаватель и доцент Казахского национального университета имени аль-Фараби (1987-1996), заместитель проректора по научной работе (1996-1999), директор государственного предприятия «Научно-технологический парк» (1997-2005), главный ученый секретарь и и.о. президента Национальной инженерной академии Казахстана (2005-2011), первый проректор Северо-Казахстанского государственного университета имени М. Козыбаева (2011-2012), заместитель председателя Комитета науки МОН РК (2012-2015), президент АО «Фонд науки» (2015-2016), генеральный директор Института механики и машиноведения им. У.А. Джолдасбекова (2016-2021). Его научные исследования сосредоточены на кинематике и динамике рычажных механизмов, динамике и управлении поточных и роторных машин, робототехнике. Тулешов руководил многочисленными научными проектами и опубликовал более 200 научных работ. Получил множество наград, в том числе орден «Құрмет» и звание «Почетный работник образования Казахстана», является членом ряда престижных научных организаций и редакционных коллегий.

Проф. Амандык Тулешов

Институт механики и машиноведения им. У.А.Джолдасбекова, Казахстан


Резюме:
Саят Ибраев с отличием окончил Республиканскую физико-математическую школу в Алматы, Казахстан, в 1983 году. Получил диплом механико-математического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова в 1988 году и степень магистра в Институте математики и механики Академии наук Казахской ССР в 1992 году, где он защитил докторскую диссертацию в том же году. Ибраев начал свою карьеру в качестве инженера в Казахском государственном университете имени аль-Фараби в 1988 году. С 1991 года он работает в Институте механики и машиноведения Национальной академии наук Казахстана, занимая должности научного сотрудника, старшего научного сотрудника и главного научного сотрудника, где он получил степень доктора технических наук в 1996 году. С 1998 по 2000 год работал в Техническом университете Хемница и Фраунгоферовском IWU в Германии при поддержке Фонда Александра фон Гумбольдта. С 2001 по 2010 год был профессором и заведующим кафедрой теоретической и прикладной механики КазНТУ имени К. Сатпаева. В настоящее время Ибраев является главным научным сотрудником и заведующим лабораторией «Механика роботов и манипуляторов» Института механики и машиноведения имени академика У.А.Джолдасбекова в Алматы. Он является автором 140 научных публикаций, в том числе пяти монографий и десяти патентов, а также научно-популярной книги «Ақылсыз болса Ғылым тұл». Под его руководством защищены пять кандидатов наук и одна докторская диссертация. Ибраев также создал и вел образовательные программы на Республиканской телерадиокорпорации «Казахстан». Получил Золотую медаль Республиканской физико-математической школы и был избран депутатом Маслихата города Алматы III созыва.

Проф. Саят Ибраев

Институт механики и машиноведения им. У.А.Джолдасбекова, Казахстан

Абстракт:
Рычажные механизмы продолжают занимать важное место в современном машиностроении и робототехнических системах. Развитие численных и численно- аналитических методов кинематического и динамического синтеза плоских и пространственных рычажных механизмов в 80-90-е годы стало важной эпохой в развитии казахской школы ТММ. Доклад посвящен проблемам развития теории и практики синтеза рычажных механизмов на примерах создания механизмов инновационных прессов на основе многоконтурных механизмов высоких классов и опорно- двигательных механизмов экзоскелетов и шагающих роботов.
Бурный рост вычислительной мощности современных ЭВМ в XXI веке позволил поставить качественно новые задачи структурно- кинематического синтеза рычажных механизмов и исследования их новых функциональных возможностей. Исследования выполнялись совместно с Российскими и немецкими учёными (проф. Эдуард Пейсах, Prof.Dr.-Ing.habil. Hans DRESIG, Prof.Dr.-Ing.habil. Jurgen SCHOENHERR), разработана подсистема САПР анализа и оптимизационного синтеза многозвенных механизмов, демонстрирующие большие возможности таких механизмов для генерирования заданных функций (function- and path-generation). В дальнейшем эти методы получили развитие с учётом фактора передачи силы применительно к механизмам прессов и манипуляционным системам роботов, так называемым параллельным роботам. На основе данных методов разработаны инновационные рычажные механизмы прессов на базе минимального числа статически определимых групп (групп Ассура), которые позволили устранить проблему самоторможения в кривошипных прессах. Использование в кинематических цепях исполнительных механизмов прессов групп Ассура высоких классов (четвертого и пятого классов) позволили решать задачу точного выстоя рабочего органа (ползуна) и существенно расширить функиональные возможности этих механизмов. Предложенные механизмы прессов характеризуются равновесной передачей силы вдоль линии симметрии и отсутствием поперечной реакции на направляющую, что увеличивает нагрузочную способность пресса, уменьшает износ линейной направляющей, а главное – устраняет причину самоторможения и обеспечивает нужный технологический выстой рабочего ползуна. Важным достижением для моделирования кинематики, кинетостатики и динамики является определение решений в аналитическом виде, что сильно упрощает задачу анализа и синтеза данных механизмов.
Дальнейшее развитие методов синтеза было связано с разработкой механизмов манипуляторов с несколькими степенями свободы, регулируемых механизмов для воспроизведения серии стереотипных движений выходного звена. Разработанные методы синтеза позволили синтезировать опорно- двигательные механизмы шагающих роботов и экзоскелетов нижней конечности, используемых в робот- ассистированных технологиях реабилитации больных с нарушениями подвижности конечностей. Полученные новые результаты являются основой для развития нового инновационного направления биомеханики и роботов медицинского назначения.

Основной доклад № 4

Разработка Шестиногих Роботов для Катания на Лыжах и Керлинга

для Зимних Олимпийских и Паралимпийских игр в Пекине

Резюме:
Фэн Гао получил степень доктора философии в области машиностроения в Пекинском университете аэронавтики и астронавтики в 1991 году и степень магистра в области машиностроения в Северо-Восточном институте тяжелого машиностроения в 1982 году. С 1995 по 1997 год он был постдокторантом в школе инженерных наук Университета Саймона Фрейзера. С 1995 по 1999 год был профессором Яньшаньского университета. С 2000 по 2004 год занимал пост вице-президента, а затем президента Хэбэйского технологического университета. С 2009 по 2013 год занимал должность директора Государственной ключевой лаборатории механических систем и вибрации Шанхайского университета Цзяо Тун. С 2004 года является профессором кафедры Шанхайского университета Цзяо Тун. Он получил Китайскую национальную премию в области естественных наук в 2013 году за свой вклад в разработку параллельных механизмов и 8 пунктов наград провинциальных премий в области науки и техники в Китае. А в 2014 году получил премию ASME Leonardo Da Vinci Award в США. Им получено 126 патентов и опубликованы 3 научные книги по механизмам и робототехнике, а также 210 статей в международных журналах и материалах конференций. Он был генеральным членом Комитета ASME Mechanisms and Robotics Committee, Ассоциации редакторов по механизмам и машиноведению, журналов ASME Journal of Mechanisms and Robotics, ASME Journal of Mechanical Design, Robotica, Engineering и заместителем главного редактора китайского журнала Mechanical Engineering (на английском языке). Он выступал с основными докладами на 36-й Международной конференции ASME Mechanisms and Robotics International Conference(2012) и IFToMM2015.


Проф. Фен Гао
Государственная основная лаборатория механических систем и вибрации,
Школа машиноведения
Шанхайский университет Цзяо Тонг
№ 800, ул. Дунчуань, р. Минхан
Шанхай 200240, Китай
Электронная почта: fengg@sjtu.edu.cn
Абстракт:
Исследования лыжных и керлинговых роботов привлекли внимание международной робототехнической отрасли. В 2019 году соответствующие статьи были опубликованы в журнале Science Robotics, чтобы объяснить, что исследование лыжных и керлинговых роботов было предисловием к Международной робототехнике. Речь пойдет о лыжных и керлинговых роботах. Первым был шестиногий лыжный робот. У этого робота передние и задние ноги были закреплены на лыжах, а каждая из двух средних ног держала лыжную палку. Каждая лыжа имела пять степеней свободы, с помощью которых можно было регулировать высоту, углы тангажа и крена корпуса, центр тяжести по отношению к четырем фиксирующим ножкам, угол кромки каждой лыжи и относительное положение/ ориентацию лыж, обеспечивая полную скорость и рулевое управление роботом. Робот мог управляться либо джойстиком, либо работать автономно, и его тестировали как на начальных, так и на средних склонах, чтобы оценить его производительность и возможности обхода препятствий. Вторым был шестиногий робот-керлингист. У него также было шесть ног, а передние две использовались как "руки" для управления направлением подачи и скоростью вращения керлинг-камня. Две средние ноги и нижняя часть тела были объединены для использования в качестве скользящей ноги робота-игрока, в то время как две задние ноги использовались в качестве "рубящей ноги" для отталкивания от рубящей ноги при начале подачи керлинг-камня. Робот был интегрирован как с визуальным, так и с силовым восприятием, что позволяло точно контролировать направление и наносить каждый выстрел в соответствии с игровыми планами и командной тактикой. Робот был продемонстрирован на Ледяном кубе зимних Олимпийских и Паралимпийских игр в Пекине. Одна из захватывающих перспектив этого нового керлинг-робота заключается в том, что им также можно управлять дистанционно, в режиме онлайн. Благодаря высокоуровневой поддержке принятия решений, динамическому моделированию в реальном времени и планированию бросков можно организовать оборонительные или наступательные стратегии, что делает эту игру "шахматы на льду" по-настоящему захватывающей. Ожидается, что робот также сможет стать тренером для керлингистов-спортсменов или энтузиастов, сделав этот вид спорта более доступным для широкой публики.


Made on
Tilda