Кафедра механики и процессов управления

Базовая организация: федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН).

Сотрудница лаборатории трибологии и выпускница МФТИ, к.ф.-м.н. Мещерякова А.Р. за работой на микроскопе
Сотрудница лаборатории трибологии и выпускница МФТИ, к.ф.-м.н. Мещерякова А.Р. за работой на микроскопе

На кафедре есть несколько лабораторий. Дальше мы подробнее расскажем о каждой из них:

  1. Лаборатория механики систем;
  2. Лаборатория механики и управляемых систем;
  3. Лаборатория робототехники и мехатроники;
  4. Лаборатория механики и оптимизации конструкций;
  5. Лаборатория трибологии.

Лаборатория механики систем

Зав. лабораторией — чл.-корр. РАН д.ф.-м.н. Решмин С.А.

Кафедра механики и процессов управления, image #2
Кафедра механики и процессов управления, image #3
1 of 2
На каких направлениях и над какими проектами у вас работали студенты?

Математическое моделирование движения дронов, беспилотных летательных аппаратов, автономных необитаемых подводных аппаратов; синтез алгоритмов управления движением квадрокоптера; математическое моделирование механизма авторегулирования мозгового кровотока с использованием математической теории управления.

Какие предметы нужно знать хорошо для успешного обучения на кафедре?

Линейную алгебру, дифференциальные уравнения, теоретическую механику, а также понадобятся базовые навыки программирования.

На что идет упор в обучении — на практику или теорию?

Акцент на углубленное изучение методов математического моделирования, алгоритмов математической теории управления и практическую работу с дронами.

Что будут изучать студенты?

· Моделирование и управление движением беспилотников;
· Искусственный интеллект и процессы управления;
· Синтез нелинейных алгоритмов управления динамическими системами;
· Адаптивные и робастные алгоритмы управления.

Лаборатория механики и управляемых систем

Зав. лабораторией — проф. д.ф.-м.н. Ананьевский Н.В.

Локомоция змей
Многозвенные локомоционные роботы
Оптимальное управление маневренным самолетом
Роботы с подвижными внутренними массами
1 of 4
Локомоция змей
Какие есть основные направления?

· Теория оптимального управления и гарантированное оценивание;
· Управление в условиях неопределенности и конфликта;
· Управление системами с распределенными параметрами;
· Динамика и управление робототехническими системами.

На что идет упор в обучении — на практику или теорию?

Упор идет на изучение математических основ теории управления и развитие навыков решения задач управления физическими и техническими системами.

Что будут изучать студенты?

· Теория оптимального управления;
· Теория устойчивости движения;
· Теория управления линейными системами;
· Теория колебаний;
· Основы робототехники.

Какие предметы нужно знать хорошо для успешного обучения на кафедре?

Математический анализ, линейную алгебру, дифференциальные уравнения и теоретическую механику.

Лаборатория робототехники и мехатроники

Зав. лабораторией — член-корр. РАН д.ф.-м.н. Болотник Н.Н.

Скелетон
Кафедра механики и процессов управления, image #9
Вибрационные минироботы для перемещения в трубах
Пожарный робот с двумя манипуляторами
Многозвенный робот
Робот с манипулятором для покраски
Робот для очистки окон
Двухплатформенный робот
Робот вертикального перемещения большой грузоподъемности
Робот, оборудованный манипулятором и режущим инструментом
1 of 10
Скелетон
Чем занимается лаборатория?

В лаборатории ведутся исследования робототехнических систем. Главным образом — это мобильные роботы, которые нужны для эксплуатации в экстремальных условиях, например, перемещение по сильно наклоненным, вертикальным или потолочным поверхностям, перемещение в узких трубах и щелях.

Эти роботы находят применение на разных предприятиях, например, они используются для автоматизированного обслуживания реакторных помещений АЭС, для очистки судов от биологических обрастаний и т.д. Лаборатория ИПМех РАН является лидирующей лабораторией в России, занимающейся проблемами механики роботов вертикального перемещения.

Какие есть основные направления?

· Фундаментальные исследования в области динамики и процессов управления движением роботов и робототехнических систем;
· Оптимальное управление роботами;
· Манипуляционные и мобильные роботы;
· Приводы и сенсоры для мобильных роботов;
· Роботы для пожаротушения, разминирования, дезактивации радиоактивно зараженных зон, космические роботы;
· Роботизированные экзоскелеты человека.

На что идет упор в обучении — на практику или теорию?

На практику, ведь лаборатория ориентирована на экспериментальные исследования, создание и отработку роботов и их компонент.

Лаборатория механики и оптимизации конструкций

Зав. лабораторией — проф. д.ф.-м.н. Баничук Н.В.

Кафедра механики и процессов управления, image #18
Кафедра механики и процессов управления, image #19
Кафедра механики и процессов управления, image #20
1 of 3
Чем занимается лаборатория?

Научные исследования связаны с развитием методов оптимизации формы и внутренней структуры деформируемых тел с учетом дефектов, оптимальным проектированием конструкций, взаимодействующих с внешними средами, и конструкций из композиционных материалов.

Какие есть основные направления

· Оптимизация в механике конструкций, неоднородные структуры и методы оптимизации;
· Механика сплошных сред и конструкций, оптимизация распределенных систем и спектральные задачи.

Какие предметы нужно знать хорошо для успешного обучения на кафедре?

Уравнения математической физики, алгебру и численные методы.

Лаборатория трибологии

Зав. лабораторией – академик Горячева И.Г.

Топография поверхности резины с углеродными нанотрубками после испытаний на износ
Модель образования смазывающей пленки на поверхности многокомпонентного сплава, состоящего из матрицы и включений
Схема расположения волокон для модели изнашивания волокнистых композитов
Видео-тактильный пневматический датчик для оценки модуля упругости мягких тканей
Оптический микроскоп Carl Zeiss Jena «Neophot-2» с системой визуального наблюдения и анализа изображения в цифровом и цветовом формате «Image Scope Color»
Сканирующий нанотвердомер «Наноскан-4D Компакт»
1 of 6
Топография поверхности резины с углеродными нанотрубками после испытаний на износ
Какие есть основные направления

Сотрудники лаборатории, включая студентов, заняты в работе российских и международных проектов на различные тематики. Например, исследование фрикционного взаимодействия высокоэластичных материалов, что важно для производства автомобильных шин, моделирование изнашивания волокнистых композиционных материалов, используемых в авиационных тормозах, разработка датчика для измерения механических свойств биологических тканей, прогнозирование контактно-усталостного разрушения рельсов и др.

Какие предметы нужно знать хорошо для успешного обучения на кафедре?

Вам точно понадобится механика деформируемого твердого тела. Но помимо этого полезными будут математический анализ, дифференциальные уравнения, ТФКП, теория вероятностей, а еще вычислительная математика и численное моделирование.

На что идет упор в обучении — на практику или теорию?

В программу базовой кафедры МФТИ входят только теоретические курсы. Но большинство исследований носят теоретико-экспериментальный характер, поскольку сами модели разрабатываются на основе наблюдаемых в процессе эксперимента явлений. Если студенты заинтересуются, им покажут как проводить исследования на машинах трения, микротвердомерах, изучать поверхности с помощью различных видов микроскопических исследований (АСМ, ЭСМ и т.д.).

Заведующая лабораторией профессор МФТИ, академик РАН Горячева Ирина Георгиевна
Сотрудник лаборатории и выпускник МФТИ, к.ф.-м.н. Степанов Федор Игоревич на XXVI Международном симпозиуме им. А.Г. Горшкова, 2020 год
Сотрудница лаборатории и выпускница МФТИ, к.ф.-м.н. Яковенко Анастасия Александровна на вручении золотых медалей РАН молодым ученым и студентам
Коллектив лаборатории трибологии
1 of 4
Заведующая лабораторией профессор МФТИ, академик РАН Горячева Ирина Георгиевна

Контакты:

Заместитель заведующего кафедрой д.ф.-м.н. Костин Георгий Викторович
Тел.: (495) 434‒33‒56;
e-mail: kostin (at) ipmnet.ru;
Сайт кафедры и сайт базовой организации;
Адрес: просп.Вернадского дом 101, корп.1, Москва, 119526 Россия.
676 views·10 shares