Тэматыка навукова - даследчай работы кафедры "Работатэхнічныя сістэмы": аўтаматызацыя тэхналагічных працэсаў і вытворчасцей у сферы машына - прыборабудавання і энергаспажывання, а таксама ў фінансавай і гандлёвай сферах. Адмысловая ўвага надаецца праблемам робататэхнікі.
Навуковыя напрамкі НДР:
Тэматыка НДР кафедры адпавядае прыярытэтным напрамкам фундаментальных і прыкладных навуковых даследаванняў Рэспублікі Беларусь, а менавіта - "метады матэматычнага і камп'ютарнага мадэлявання, камп'ютарныя тэхналогіі і інтэлектуальныя сістэмы падтрымкі прыняцця рашэнняў" (пункт 5.1 Пастановы Савета Міністраў РБ ад 19.04.2010 г. № 585).
Формы навукова-даследчай работы студэнтаў на кафедры "Робататэхнічныя сістэмы" наступныя:
прыцягненне студэнтаў да работы па дзяржбюджэтнай і гаспадарчай дагаворнай тэматыцы (у тым ліку з аплатай);
работа студэнтаў над курсавым і дыпломным праектаваннем, якія маюць навукова-даследчы ўхіл;
індывідуальная праца з навуковым кіраўніком;
удзел у рабоце прадметных і навуковых гурткоў;
падрыхтоўка дакладаў на канферэнцыі;
падрыхтоўка навуковых прац і ўдзел у Рэспубліканскіх конкурсах навуковых прац студэнтаў;
публікацыя навуковых артыкулаў і тэзісаў.
Таксама кафедра актыўна займаецца НДР і НДРС у галіне АНАЛІТЫЧНАГА ПРАГРАМАВАННЯ ПРАМЫСЛОВАХ РАБОТАЎ І РАБОТАТЭХНІЧНЫХ КОМПЛЕКСаў. Асноўныя напрамкі навуковых даследаванняў: Распрацоўка методыкі мадэлявання тыпавых кінематычных схем маніпулятараў; Распрацоўка арыгінальнага алгарытму разліку зваротнага Якабіяна; Распрацоўка арыгінальнага алгарытму аналізу сутыкнення з перашкодамі; Распрацоўка арыгінальнай методыкі праверкі сінтаксісу тэксту кіравальнай праграмы; Распрацоўка дружалюбнага да карыстача інтэрфейсу і рэалізацыя сістэмы пад розныя аперацыйныя сістэмы.
Калектыў кафедры з'яўляецца арганізатарам штогадовай навукова-практычнай канферэнцыі.
XII міжнародная навукова-практычная канферэнцыя
"Інавацыйныя тэхналогіі, аўтаматызацыя і мехатроніка ў машына- і прыборабудаванні"
сумесна з МінскЭкспа ў рамках выставы "Аўтаматызацыя, электроніка - 2025"
Сумесны навукова-адукацыйны праект
Space Engineering & Robotics Education
Супрацоўніцтва развіваецца ў рамках праграмы ERASMUS+ "Прыкладныя навучальныя праграмы ў галіне касмічных даследаванняў і інтэлектуальных робататэхнічных сістэм" (APPLE).
Старонка facebook
Афіцыйная сайт праекта APPLE
Бягучая тэма навукова-даследчай работы кафедры:
РАСПРАЦОЎКА МЕТАДАЎ І АЛГАРЫТМАЎ АНАЛІТЫЧНАГА ПРАГРАМАВАННЯ ПРАМЫСЛОВЫХ РАБОТАЎ І РАБОТАТЭХНІЧНЫХ КОМПЛЕКСАЎ
Асноўная задача праекта:
Распрацоўка сістэмы аналітычнага праграмавання робатаў і робататэхнічных комплексаў з элементамі інтэграцыі ў тыпавыя ўніверсальныя САПР/АСТПП. Мэтамі навуковых распрацовак з'яўляецца рэалізацыя сістэмы аналітычнага праграмавання як для пэўных мадэляў і класаў ПР і РТК, так і магчымасць, у выпадку неабходнасці, нарошчвання сістэмы з увядзеннем элементаў універсальнасці.
Актуальнасць праблемы:
Выкарыстанне прамысловых робатаў (ПР) і робататэхнічных комплексаў (РТК) у сучаснай вытворчасці мяркуе скразную аўтаматызацыю ўсіх працэсаў, спадарожных як распрацоўцы, так і вырабу вырабаў. У сувязі з гэтым адной з важных задач, якія стаяць перад распрацоўшчыкамі праграмнага забеспячэння робатаў, з'яўляецца аўтаматызацыя працэсу стварэння праграм для прамысловых робатаў.
Сёння існуе тры метаду праграмавання робатаў: праграмаванне ў рэжыме навучання, праграмаванне на мове праграмавання робатам і аналітычнае праграмаванне. Найбольш перспектыўным і хутка развіваецца з'яўляецца метад аналітычнага праграмавання (off-line праграмавання), які ўяўляе сабой методыку частковай або поўнай распрацоўкі праграм без непасрэднага выкарыстання робата.
Найпростыя сістэмы off-line праграмавання ўяўляюць сабой аўтаномны модуль, які ўключае сродкі графічнага мадэлявання, падсістэма мадэлявання кінематыкі робата, тэкставы рэдактар і сродкі перадачы кіраўнікоў праграм робату. Найбольшая эфектыўнасць ад ужывання такіх сістэм дасягаецца пры іх інтэграцыі з сістэмамі аўтаматызаванага праектавання САПР/САТПП.
Сучасныя сродкі off-line праграмавання, інтэграваныя ў САПР, павінны быць інварыянтныя як да розных мадэляў робатаў, так і да абласцей іх ужывання. Акрамя таго, яны павінны забяспечваць сумяшчальнасць з рознымі тыпамі кантролераў і ўлічваць хібнасці ў рэалізацыі тэхналагічнага асяроддзя.
Распрацоўка кожнага з іх звязана з рашэннем некаторых спецыфічных задач, складанасць якіх хутка ўзрастае па меры ўніверсалізацыі сістэмы (пашырэння наменклатуры абслугоўваных робатаў). Сістэма павінна быць універсальнай (паколькі недастаткова ўніверсальная сістэма малаэфектыўная), але пры гэтым яна не павінна станавіцца занадта складанай, бо ў адваротным выпадку яе выкарыстанне абцяжарваецца.
Існуючыя на сённяшні дзень сістэмы аналітычнага праграмавання робатаў дзеляцца на два класы. Першыя з'яўляюцца аўтаномнымі сістэмамі, арыентаваныя на вузкі клас робатаў. Да іх ставяцца VAL (Unmation), Sigla (Olivetti), AML (IBM), MCL (McDonnell Douglas), ACRAMITIC (Cincinnati Milacron) і інш. Другія як самастойны модуль уваходзяць у склад універсальных машынабудаўнічых САПР/САТПП і ў спецыялізаваныя робатэхнічныя САТПП. Найбольш вядомымі САПР, якія выкарыстоўваюцца пры праектаванні РТК, з'яўляюцца пакеты CATIA, RobCAD, CimStation, IRIP. У сувязі з тым, што методыка аналітычнага праграмавання цесна злучана з тэхналогіяй САПР/АСТПП, стварэнне другога класа сістэм з'яўляецца сёння больш пераважным.
Распрацаваныя на сённяшні дзень замежныя сістэмы аўтаматызаванага праектавання вырашаюць у асноўным задачы макра-праектавання ПР і РТК і найпростыя задачы сінтэзу. Гэта звязана ў першую чаргу са складанасцю фармалізацыі ўніверсальных задач, а таксама з тым, што пры праектаванні аптымальных у тэхніка-эканамічным сэнсе сістэм неабходна задавальняць шэрагу ўзаемна-супярэчлівых патрабаванняў. Пры гэтым дадзеныя сістэмы могуць быць устаноўлены толькі на дарагіх графічных станцыях тыпу Silicon Graphics і Sun. У адрозненне ад іх, айчынныя сістэмы з'яўляюцца, як правіла, вузка-спецыялізаванымі. Яны спецыялізуюцца або для вырашэння задач для канкрэтных мадэлей прамысловых робатаў, або на канкрэтныя галіны прамысловасці. Пры гэтым рэалізаваны яны пад старыя аперацыйныя сістэмы.
Стварэнне сістэмы аналітычнага праграмавання робатаў з элементамі інтэграцыі ў тыпавыя ўніверсальныя САПР/АСТПП з'яўляецца тэмай навуковых даследаванняў кафедры Робататэхнічных сістэм. Мэтамі навуковых распрацовак з'яўляецца рэалізацыя сістэмы аналітычнага праграмавання як для пэўных мадэляў і класаў ПР і РТК, так і магчымасць, у выпадку неабходнасці, нарошчвання сістэмы з увядзеннем элементаў універсальнасці. Распрацоўваная сістэма аналітычнага праграмавання робатаў павінна функцыянаваць на вылічальных машынах класа PC пад найболей шырока выкарыстоўваную цяпер аперацыйную сістэму Windows.
Асноўныя вынікі выканання праекта:
За час працы над дадзенай праблематыкай распрацаваны асноўныя элементы сістэмы аналітычнага праграмавання робатаў з элементамі інтэграцыі ва ўніверсальныя САПР/АСТПП. Распрацаваная сістэма аналітычнага праграмавання валодае ўсімі функцыянальнымі магчымасцямі, уласцівымі тыпавым сістэмам аналітычнага праграмавання робата:
даступнасць трохмернай мадэлі навакольнага асяроддзя, т. е. дадзеных аб геаметрычных уласцівасцях і адносінах аб'ектаў, змешчаных у працоўнай прасторы; стварэнне кінематычнай мадэлі робата (уключаючы абмежаванні на перасоўванне звёнаў і хуткасці гэтых перасоўванняў); наяўнасць сродку стварэння кіраўнікоў праграм робатаў, у тым ліку інтэрпрэтатар мовы праграмавання;
наяўнасць сродкаў праверкі праграм, распрацаваных сістэмай. Напрыклад, могуць правярацца выкананне працоўных дыяпазонаў перасоўвання звёнаў і адсутнасць сутыкненняў маніпулятара з аб'ектамі ў працоўнай прасторы;
наяўнасць сродкаў перадачы кіраўнікоў праграм ад сістэмы аналітычнага праграмавання да прылад кіравання робатаў;
дружалюбнасць да карыстача. Чалавек, які працуе з сістэмай аналітычнага праграмавання, не ўзаемадзейнічае з робатам. Для таго, каб ён мог найболей досыць і эфектыўна фармалізаваць свае прафесійныя веды, неабходна, каб сістэма аналітычнага праграмавання размяшчала дружалюбным інтэрфейсам.
Універсальнасць сістэмы забяспечваецца распрацоўкай модуля аўтаматызаванага праектавання ПР. Модуль прызначаны для стварэння ўласнай базы дадзеных тыпавых кінематычных схем маніпулятараў, якая ўключае графічныя адлюстравання трохмерных мадэляў ПР, пабудаваных на аснове уведзеных кінематычных параметраў, рашэнняў прамой і зваротнай задач кінематыкі (ПЗК-АЗК).
Сістэма дазваляе вырабляць праектаванні кампановак розных РТК на базе наяўных графічных прымітываў трохмерных аб'ектаў і ўключае ў сябе рэдактар асяроддзя ПР і РТК.
Універсальнасць сістэмы забяспечваецца і генерацыяй кіравальных праграм з дапамогай праграмы пераўтварэння фарматаў, якая выбіраецца з базы дадзеных, зыходзячы з тыпу выкарыстоўванай сістэмы кіравання, і прызначаная для канвертавання кіравальнай праграмы з унутранага фармату сістэмы аналітычнага праграмавання ў фармат адпаведнай сістэмы кіравання.
Асноўнымі вынікамі, якія маюць навукова-тэхнічную навізну з'яўляюцца:
Распрацоўка методыкі мадэлявання тыпавых кінематычных схем маніпулятараў.
Распрацоўка арыгінальнага алгарытму разліку зваротнага Якабіяна.
Распрацоўка арыгінальнага алгарытму аналізу сутыкнення з перашкодамі.
Распрацоўка арыгінальнай методыкі праверкі сінтаксісу тэксту кіравальнай праграмы.
Распрацоўка дружалюбнага да карыстача інтэрфейсу і рэалізацыя пад розныя АС.
Напрамкі далейшых даследаванняў.
Далейшыя даследаванні павінны быць накіраваны на стварэнне:
Элементаў адаптыўнай кіравання ПР;
Распрацоўкі метадаў сінтэзу кампановак РТК, якія забяспечваюць аптымальнае размяшчэнне аб'ектаў у працоўнай зоне ПР, а таксама размеркаванне тэхналагічных аперацый паміж робатамі;
Пашырэнне базы прымітываў трохмерных аб'ектаў.
