Аспиранты механического факультета ЮРГПУ(НПИ) глубоко увлечены робототехникой. Создавая и модернизируя «умные машины», наши учёные-инженеры стремятся наделить железные механизмы способностью самостоятельно решать производственные задачи и обеспечивать технологический прогресс.
Более шести лет назад Саид Фарид Марзук Фарид приехал в Россию из Египта, влекомый живым интересом к области разработки и применения роботов. В качестве места получения технического образования Фарид выбрал Южно-Российский государственный политехнический университет, кафедру «Мехатроника и гидропневмоавтоматика».
- Любовь к математике и физике, зародившаяся ещё в школьные годы, пробудила во мне интерес к решению задач, требующих глубины и анализа, – вспоминает Фарид. - Учёба в России мне понравилась. В университете я получил хорошее образование и учился в дружеской атмосфере. Это побудило меня продолжить обучение в магистратуре, а затем в аспирантуре. Аспирантура не входила в мои первоначальные планы, но вместе с моим научным руководителем мы нашли интересную исследовательскую задачу.
Поступив в аспирантуру в 2024 году, молодой учёный продолжает работу над конструкцией универсального вертикально-фрезерного станка с числовым программным управлением, начало которой было положено ещё на третьем курсе бакалавриата. К защите выпускной квалификационной работы Фарид успел собрать опытный образец, запрограммировал его и продемонстрировал процесс работы станка членам ГЭК.
- Наша идея заключается в интеграции двух роботов в один станок ЧПУ для удвоения скорости производства, – объясняет аспирант. - Основные вызовы – это разделение рабочей нагрузки между роботами, предотвращение столкновений, минимизация помех и обеспечение точности. Мы стремимся разработать экономически выгодный и инновационный метод, который дополнит существующие технологии.
По словам научного руководителя Фарида, доцента кафедры «Мехатроника и гидропневмоавтоматика» Татьяны Николаевны Кругловой, под чутким наставничеством которой инженер по призванию души и творит все эти годы, на созданном станке можно работать сверлом, лазером или даже обычной шариковой ручкой.
- В магистратуре Фарид доработал предложенную конструкцию, добавив второй манипулятор, что позволило увеличить скорость выполнения рисунка в два раза, – рассказывает Татьяна Николаевна. - В настоящее время Фарид занимается дальнейшим совершенствованием своего станка, дорабатывает программу управления, внедряя искусственный интеллект.
Т.Н. Круглова руководит аспирантами вот уже более 10 лет, в прошлом году защитила докторскую диссертацию. На сегодняшний день кроме первокурсника-иностранца под руководством Татьяны Николаевны прокладывают тропу в мир технологических наук ещё четверо исследователей.
- Работать с молодыми учёными очень интересно и одновременно сложно, – делится опытом научный наставник. - Они постоянно генерируют различные креативные, нестандартные идеи. Важно грамотно вписать их в рамки требований ВАК и при этом не уничтожить оригинальность и не отбить желание исследовать.
Среди качеств, наиболее важных для научного руководителя, Татьяна Николаевна выделяет гибкость, коммуникабельность, умение разговаривать с молодежью «на одном языке» и вести за собой, широкий научный кругозор. «В науке остаются только самые увлечённые и замотивированные люди, действительно желающие творить и улучшать окружающий мир», – отмечает Т.Н. Круглова.
В истории руководства такими исследователями-энтузиастами у Татьяны Николаевны уже есть одна успешная защита кандидатской диссертации. В настоящее время другой её ученик, также выпускник кафедры «Мехатроника и гидропневмоавтоматика» Александр Сергеевич Власов завершает работу над оформлением диссертации и в этом году планирует подавать документы в диссертационный совет. Тема научной работы аспиранта – «Интеллектуальная система оптимизационного планирования траектории и управления движением полноприводного мобильного робота на пересеченной местности».
- Главная задача моего проекта состоит в создании физической модели четырехколёсного робота, на которой можно протестировать систему управления, локализацию и навигацию, – рассказывает Александр. - Мой робот может работать в сельскохозяйственной области, участвовать в поисково-спасательных операциях. То есть функционировать там, где пересечённая местность (неровная дорога, непроходимый участок, где нужно проложить путь). Само управление улучшено за счёт методов оптимизации. Система получается более надёжной, потому что ориентируется на несколько способов оценки перемещения – колёсную и визуальную одометрию. Будто у робота есть глаза, руки, и он может ориентироваться в пространстве, сам себя координировать.
Однажды раскрыв в себе способности к построению математических моделей и программированию, Александр Власов зажёгся мечтой научиться создавать роботов: «В этом я чувствовал некую философию, поэтому погружение в науку было закономерным. За любой системой управления стоит методология, опирающаяся на технологическую базу. Чтобы я смог реализовать свои идеи, решил пойти в аспирантуру и развивать навыки по проектированию, разработке, сборке, программированию роботов».
Годы учёбы в аспирантуре для Александра, поставившего перед собой чёткую установку «трудиться, трудиться и ещё раз трудиться», прошли стремительно и плодотворно. Наш молодой учёный становился победителем конкурса «УМНИК», лауреатом стипендии им. Леонарда Эйлера, что позволило ему посетить технический университет в Дортмунде и получить большой опыт в сфере робототехники. Александр Власов – автор более 30 научных статей. В соавторстве со своим научным руководителем аспирант пишет методические пособия («из-под пера» уже вышло четыре пособия, в разработке пятое). «Собрал трёх мобильных роботов, три манипулятора, робота-художника, с использованием которых студенты НПИ делают лабораторные работы. Ещё есть свидетельство на программу для ЭВМ», – делится истинный изобретатель списком своих разработок.
- После защиты я думаю продолжать развиваться, как специалист по робототехнике, – планирует своё будущее Александр. - Создавать роботов для кафедры и студентов, писать методические пособия, популяризовать робототехнику. Буду пытаться сделать старт для новичков проще.
О своём научном руководителе Фарид и Александр отзываются, как о внимательном, опытном наставнике, который умеет найти баланс в работе между свободой творчества и тщательным контролем.
- Татьяна Николаевна всегда готова выслушать идеи, помогает решать возникающие проблемы. Работать с ней – большая удача для меня, – отмечает Фарид. - Она научила меня ответственности и стремлению завершать задачи своевременно. Никогда не откладывает дела на завтра, и это качество я стараюсь перенять. Её внимательность к деталям и открытость к обсуждению идей вдохновляют меня становиться лучше.
- Наша работа складывается хорошо. Татьяна Николаевна часто мне помогает при написании диссертации, внимательно вычитывает, указывает на ошибки в повествовании, – подчёркивает Александр. - У неё я научился правильно излагать свои мысли при написании научных работ, искать материал для исследований, делать научный обзор. От своего научного руководителя я бы хотел перенять умение концентрироваться на работе и не отвлекаться на задачи, которые сейчас не актуальны.
Увлечённость научного руководителя исследовательскими изысканиями своих аспирантов – важный компонент для слаженной эффективной работы. С поддержкой старших учёных молодые открыватели неугасимо горят познанием нового, решением глобальных задач и проблем человечества, поиском перспектив для развития своего потенциала.