Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Лаборатория нелинейного анализа и конструирования новых средств передвижения

Номер договора
11.G34.31.0039
Период реализации проекта
2010-2012
Заведующий лабораторией

По данным на 30.01.2020

16
Количество специалистов
400
научных публикаций
16
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Название проекта: Нелинейный анализ и создание новых средств передвижения



Цели и задачи

Направления исследований: Современная робототехника, механика и теория управления; разработка и реализация новых методов передвижения по суше и по воде; проблемы увеличения маневренности существующих транспортных средств (новые типы колес), а также создание новых транспортных средств, способных работать  в условиях космоса и других планет

Цель проекта: Поиск и разработка новых методов передвижения по суше, по воде и проектирование механизмов, реализующих данные методы

Практическое значение исследования
Научные результаты:

  • Разработаны математические модели для описания динамики следующих мобильных систем: сфероробот в четырех различных модификациях, безвинтовые надводные и подводные мобильные системы, омниколесные мобильные роботы.
  • Созданы и усовершенствованы натурные образцы указанных мобильных систем. Для всех образцов мобильных систем разработаны и запатентованы программы управления.
  • Разработаны новые методы анализа динамического поведения робототехнических систем, в том числе неголономных и систем с трением. Разработанные методы находят широкое применение также при исследовании различных динамических систем в смежных областях науки.
  • Разработаны методы экспериментального исследования движения тел в жидкости и по различным поверхностям. Полученные экспериментальные результаты для рассматриваемых натурных образцов мобильных систем подтверждают адекватность разработанных теоретических моделей движения.

Внедрение результатов исследования:

  • Разработанные математические модели являются теоретической основой для построения алгоритмов динамического управления роботами и анализа областей устойчивости движения мобильных устройств.
  • Проектируемые средства передвижения с жесткой внешней оболочкой без внешних движителей могут стать основой для роботов, функционирующих в экстремальных условиях.

Образование и переподготовка кадров:

Регулярно ведутся учебные занятия для студентов Удмуртского государственного университета по теоретической механике, общей теории динамических систем, механике систем со связями, динамическому хаосу. Систематически проводятся семинары для аспирантов и молодых ученых по тематике текущих исследований с участием ведущих ученых.

Сотрудничество:

  • Институт небесной механики и вычисления эфемерид (Франция), Национальный автономный университет Мексики, Университет Лафборо (Великобритания), Зеленогурский университет (Польша), Политехнический университет Каталонии (Испания): проведение совместных научных исследований, семинаров, обсуждение родственных задач.
  • Математический институт имени В. А. Стеклова РАН (Россия), Математический институт Сербской академии наук и искусств (Сербия), Московский физико-технический институт (Россия): проведение совместных научных исследований, организация научных мероприятий.




научные результаты

Разработаны математические модели для описания динамики следующих мобильных систем: сфероробот в четырех различных модификациях, безвинтовые надводные и подводные мобильные системы, омниколесные мобильные роботы.

Созданы и усовершенствованы натурные образцы указанных мобильных систем. Для всех образцов мобильных систем разработаны и запатентованы программы управления.

Разработаны новые методы анализа динамического поведения робототехнических систем, в том числе неголономных и систем с трением. Разработанные методы находят широкое применение также при исследовании различных динамических систем в смежных областях науки.

Разработаны методы экспериментального исследования движения тел в жидкости и по различным поверхностям. Полученные экспериментальные результаты для рассматриваемых натурных образцов мобильных систем подтверждают адекватность разработанных теоретических моделей движения.

- Внедрение результатов исследования

Разработанные математические модели являются теоретической основой для построения алгоритмов динамического управления роботами и анализа областей устойчивости движения мобильных устройств.

Проектируемые средства передвижения с жесткой внешней оболочкой без внешних движителей могут стать основой для роботов, функционирующих в экстремальных условиях.

- Образование и переподготовка кадров

Регулярно ведутся учебные занятия для студентов Удмуртского государственного университета по теоретической механике, общей теории динамических систем, механике систем со связями, динамическому хаосу. Регулярно модернизируются специальные дисциплины, читаемые старшим курсам физико-математических специальностей. По всем читаемым спецкурсам разрабатываются и актуализируются учебные и учебно-методические пособия. Систематически проводятся семинары для аспирантов и молодых ученых по тематике текущих исследований с участием ведущих ученых. Сотрудники лаборатории принимают участие в организации и проведении научных школ для молодых ученых совместно с ведущими вузами и научными институтами России.

- Инфраструктурные преобразования

В 2021 году лаборатория вошла в РНОМЦ Уральский математический центр, созданный на базе трех организаций: ИММ им. Н.Н. Красовского УрО РАН, УрФУ, УдГУ.

сотрудничество

Институт небесной механики и вычисления эфемерид (Франция), Национальный автономный университет Мексики, Университет Лафборо (Великобритания), Зеленогурский университет (Польша), Политехнический университет Каталонии (Испания): проведение совместных научных исследований, семинаров, обсуждение родственных задач.

Математический институт имени В. А. Стеклова РАН (Россия), Математический институт Сербской академии наук и искусств (Сербия), Московский физико-технический институт (Россия): проведение совместных научных исследований, организация научных мероприятий.



Скрыть Показать полностью
Borisov A. V., Kilin A. A., Mamaev I. S.
How to control Chaplygin’s sphere using rotors, Regular and Chaotic Dynamics, 2012, vol. 17, no. 3-4, pp. 258-272.
Borisov A. V., Kilin A. A., Mamaev I. S.
The Problem of Drift and Recurrence for the Rolling Chaplygin Ball Regular and Chaotic Dynamics, 2013, vol. 18, no. 6, pp. 832-859.
Bizyaev I. A., Borisov A. V., Mamaev I. S.
The Dynamics of Nonholonomic Systems Consisting of a Spherical Shell with a Moving Rigid Body Inside, Regular and Chaotic Dynamics, 2014, vol. 19, no. 2, pp. 198-213
Borisov A. V., Karavaev Y. L., Mamaev I. S., Erdakova N. N., Ivanova T. B., Tarasov V. V.
Experimental Investigation of the Motion of a Body with an Axisymmetric Base Sliding on a Rough Plane, Regular and Chaotic Dynamics, 2015, vol. 20, no. 5, pp. 518-541
Borisov A. V., Mamaev I. S., Karavaev Y. L.
On the loss of contact of the Euler disk Nonlinear Dynamics, 2015, vol. 79, no. 4, pp. 2287-2294
Bizyaev I. A., Borisov A. V., Mamaev I. S.
The Chaplygin Sleigh with Parametric Excitation: Chaotic Dynamics and Nonholonomic Acceleration, Regular and Chaotic Dynamics, 2017, vol. 22, no. 8, pp. 955–975.
Ivanova T. B., Kilin A. A., Pivovarova E. N.
Controlled Motion of a Spherical Robot with Feedback. II, Journal of Dynamical and Control Systems, 2019, vol. 25, no. 1, pp. 1-16
Borisov A. V., Vetchanin E. V., Mamaev I. S.
Motion of a Smooth Foil in a Fluid under the Action of External Periodic Forces. II, Russian Journal of Mathematical Physics, 2020, vol. 27, no. 1, pp. 1-17
Mamaev I. S., Vetchanin E. V.
The Self-propulsion of a Foil with a Sharp Edge in a Viscous Fluid Under the Action of a Periodically Oscillating Rotor, Regular and Chaotic Dynamics, 2018, vol. 23, no. 7-8, pp. 875-886
Kilin A. A., Pivovarova E. N.
The influence of the first integrals and the rolling resistance model on tippe top inversion, Nonlinear Dynamics, 2021, vol. 103, no. 1, pp. 419-428
Медиа
Понедельник , 02.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория «Динамика и экстремальные характеристики перспективных наноструктурированных материалов»

Санкт-Петербургский государственный университет - (СПбГУ)

Механика и машиностроение

Санкт-Петербург

Ли Баоцян

Китай

2022-2024

Лаборатория «Цифровизация, анализ и синтез сложных механических систем, сетей и сред»

Институт проблем машиноведения РАН - (ИПМаш РАН)

Механика и машиностроение

Санкт-Петербург

Фридман Эмилия Моисеевна

Израиль, Россия

2021-2023

Научно-исследовательская лаборатория механики биосовместимых материалов и устройств

Пермский национальный исследовательский политехнический университет - (ПНИПУ)

Механика и машиностроение

Пермь

Зильбершмидт Вадим Владимирович

Великобритания, Россия

2021-2023