Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Международные научные лаборатории

В составе факультета функционируют три международных научных лаборатории, возглавляемые ведущими мировыми учеными.

Лаборатория нелинейных и адаптивных систем управления

Цель проекта: Развитие подходов и методов нелинейного, адаптивного и робастного управления сложными техническими системами в условиях неопределенности, запаздывания и внешних возмущений

Основные задачи проекта:  Проведение фундаментальных теоретических исследований по следующим направлениям:

  • L1 - адаптивное управление;
  • Билинейные системы;
  • Построение наблюдателей для механических систем;
  • Распределенные мехатронные системы;
  • Управление неполноприводными системами;
  • Оценка параметров двигателя без применения дополнительных датчиков;
  • Управление мультиагентными системами;
  • Нелинейная параметризация;
  • Пассивные системы управления;
  • Адаптивное управление системами с переменными параметрами;
  • Удаленное управление мехатронными системами через интернет.

Планируемые научные результаты:   Теоретические исследования и разработка новых адаптивных, робастных и нелинейных алгоритмов управления в условиях присутствия запаздывания, неопределенной динамики и внешних возмущений

Romeo Ortega

Ведущий ученый:  Ортега Мартинес Ромео Сальвадор

Дата и место рождения:  12.03.1954

Гражданство:  Мексика

Страна проживания:  Франция

Ученые степень и звание:  Профессор, доктор технических наук

Занимаемые должности:  Директор по исследованиям в CNRS

Области научных интересов:  Нелинейное, адаптивное и робастное управление

Научное признание:

  • автор более 600 статей в реферируемых журналах и монографиях;
  • имеет более 30 успешно защитившихся аспирантов;
  • пленарный докладчик на 24 международных конференциях;
  • участник международных программных комитетов на 73 международных конференциях (в том числе 3 в качестве председателя);
  • более 30 лет читает докторские курсы в учреждениях по всему миру (в том числе SUPELEC, University of Illinois, McGill University, Sophia University, Zhejiang University, мн. и др.);
  • организатор 32 семинаров и выездных школ по всему миру.

Имеет следующие премии:  Fellow IEEE 2009 г.

Интегрированные системы ориентации и навигации

Основные задачи проекта:  Проведение фундаментальных теоретических исследований по следующим направлениям:

  • Совершенствование методов обработки избыточной навигационной информации;
  • Разработка методов построения миниатюрных инерциально-спутниковых интегрированных систем ориентации и навигации для подвижных объектов и робототехнических устройств различных типов;
  • Разработка методов построения миниатюрных систем индивидуальной навигации и наведения;
  • Совершенствование аппаратуры потребителей спутниковых навигационных систем;
  • Разработка и конструирование чувствительных элементов навигационных систем на базе современных компьютерных технологий.
ГЕРТ ФРАНЦ ТРОММЕР

Ведущий ученый:  Герт Франц Троммер

Страна проживания:  Германия

Ученые степень и звание:  Профессор, PhD

Место работы:  Institute of Systems Optimization of Karlsruhe Institute of Technology

Контакты:  gert.trommer@kit.edu

Силовая электроника и автоматизированный электропривод

Основные задачи проекта:  Проведение фундаментальных теоретических исследований по следующим направлениям:

  • Высокоточные электрические и электромеханические системы для ОПУ прецизионных квантовооптических систем;
  • Энергоэффективные полупроводниковые преобразователи с возможностью двустороннего обмена энергией;
  • Устройства бесконтактной передачи энергии.
РЫШАРД СТЖЕЛЕЦКИ

Ведущий ученый:  Рышард Стжелецки

Страна проживания:  Польша

Ученые степень и звание:  Профессор, Dr. habil.

Место работы:  Морская Академия в Гдыне, Институт Электротехники, Варшава

Международная лаборатория "Биомехатроники и энергоэффективной робототехники"

Деятельность международной научной лаборатории "Биомехатроники и энергоэффективной робототехники"  направлена на реализацию на конкурентном мировом уровне и совместно с зарубежными партнерами научно-исследовательских работ и образовательных программ в области биомехатронных и энергоэффективных робототехнических манипуляционных и локомоционных систем.

Разработка интеллектуальных реабилитационных систем и коллаборативных роботов крайне актуальна как для медицины, так и для промышленности. Ключевыми вопросами здесь являются обеспечение безопасного физического взаимодействия с человеком и оптимизация соотношения развиваемых сил и интегральных затрат энергии на движение. В этом контексте перспективно использование в роботах эластичных элементов регулируемой жесткости, однако для реализации полного потенциала подхода необходимо решить нетривиальные научно-технические задачи как с точки зрения дизайна конструкций, так и при синтезе алгоритмов планирования и управления движением. Этой тематике посвящен ряд масштабных зарубежных проектов, но остаются открытыми проблемы функционала, надежности и стоимости известных прототипов и продуктов. Для успешного преодоления этих барьеров необходим интердисциплинарный подход и внедрение методов со-дизайна конструкции, аппаратного, программного и алгоритмического обеспечения, что является основополагающим принципом при создании киберфизических систем.

Направления исследований:

  • моделирование движения верхних и нижних конечностей человека, включая моделирование контактного взаимодействия элементов опорно-двигательного аппарата; 
  • разработка моделей контактного взаимодействия биомехатронных систем с человеком;
  • разработка методики сбора и алгоритмов обработки информации с использованием технологий оптического и инерциального захвата движения, а также электромиографии и электроэнцефалографии и создание электронной база данных о состоянии опорно-двигательного аппарата человека;
  • разработка методов и алгоритмов компьютерного моделирования, планирования оптимальных траекторий и адаптивного и робастного управления робототехническими системами с эластичными элементами;
  • разработка алгоритмического и программного обеспечения биомехатронных систем очувствления и человеко-машинного взаимодействия, включая «soft sensing» и интеграцию с нервной и мышечной системами человека;
  • разработка методов со-дизайна аппаратной и программной подсистем биомехатронных устройств с учетом индивидуальных параметров человека;
  • разработка методики проектирования энергоэффективных робототехнических устройств на основе принципа рекуперации энергии;
  • разработка методов оптимизации процессов реабилитации конечностей после травмирования;
  • разработка методик, корректирующих техники выполнения спортивных упражнений как для лечебной, так и для классической направленности, для уменьшения степени травматичности и увеличения уровня спортивных достижений.

Основные партнеры лаборатории:

  • Университет Твенте, Нидерладны;
  • Университет Тарту, Институт спортивных наук и физиотерапии, Эстония;
  • Университет Агдера, Норвегия;
  • Санкт-Петербургский научно-практический центр медико-социальной экспертизы, протезирования и реабилитации инвалидов им. Г.А. Альбрехта;
  • Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А. Л. Поленова;
  • Национальный государственный университет физической культуры, спорта и здоровья им. П.Ф. Лесгафта.

Международная лаборатория "Управление многоагентными, распределенными и сетевыми системами"

Решение фундаментальных задач по управлению многоагентными, распределенными и сетевыми системами с применением в инфрормационно-коммуникационных, электроэнергетических и беспилотных технологиях.

Международная лаборатория "Геометрические методы управления и приложения"

Международная лаборатория "Геометрические методы управления и приложения"