ポッドキャスト:ロボティクスとバイオメカトロニクスの開発への学際的アプローチ

ポッドキャストの第4話には、国際研究所「バイオメカトロニクスとエネルギー効率の高いロボティクス」の責任者であり、ITMO大学のコンピューター技術と管理のメガファカルティの副所長であるセルゲイコリュビンが出席しました



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写真:セルゲイ・コリュビン






研究所-ロボティクスとサイバー物理システム



タイムコード-00:18






dmitrykabanov私たちは通常、リモートでやり取りします。たとえば、Habréの大学ブログへのコメントを使用します。以前は、これらはフォトツアーでした:サイバー物理システムの実験室FabLabの周り-Alexey Shchekoldinが見せてくれました)。それから彼は彼の教育開発を示しました-VRとAR要素を備えSMARRロボット。とりわけ、あなたはこのプロジェクトの科学顧問を務めましたか?



セルゲイ・コリュビン:はい、そうです。私はアレクセイの大学院の科学顧問でした。それは、大学でのそのような作業のサイクルの中での実践指向のプロジェクトでした。現在、大学院生の指導の下に別の学生チームのセットがあります。彼らは、商業化の観点からソリューションのプロトタイプを準備しています。このプロセスの間に、そのような実践指向のR&Dは、生産の文化を吸収するのに役立ち、子供たちに彼らの発達のライフサイクルと関連する活動を知らせます-例えば、文書の起草のニュアンス。



ドミトリー:このプロジェクトに加えて、他にもたくさんのことがありました。TechCrunchに行くなど、ロボット工学に関する国際会議に多くのチームと一緒に参加しました



これに伴い、メガファカルティ全体の管理に参加します、さらにあなたは行政部門の長として働いていますこの活動を組み合わせて、若い同僚と連絡を取り合い、彼らを助けることができますか?



セルゲイ:同意します。ワークロードがありますが、問題を解決するために創造的に努力しています。官僚から離れて、みんなと一緒に実験室で過ごす機会があることを理解したら、すぐにやろうと思います。






ロボティクス研究所と開発の機会



タイムコード-02:09






ドミトリー:ちなみに、ハブレでの写真ツアーの1つには、ロボット実験室もあり、さまざまなグリップ装置や産業用マニピュレーターが展示されていました。



セルゲイ:はい、これは私の研究室です。



ドミトリー:その瞬間から何が変わったのですか?現在取り組んでいる研究所は何ですか?



セルゲイ:これは国際的な科学研究所「バイオメカトロニクスとエネルギー効率の高いロボティクス」です。StefanoStramigioli教授と一緒に運営していますトゥエンテ大学を代表するは、この分野で有名な専門家であり、大型のロボットハブを運営しており、最近、オランダ科学アカデミーの会員になりました。この人は私たちをやる気にさせ、やりがいのある仕事をします。他の分野もあります-適切な助成金によってサポートされているロシア科学財団のプロジェクト。企業からの注文があります。 「サンドボックス」もあります。これは、学部生や大学院生との科学的研究の枠組みにおけるイニシアチブプロジェクトです。





後者の場合、ラインナップはかなり広いです-誰かが作る手のためのリハビリテーションシステムのため、補綴物と分類システムencephalogrammyography、弾性要素は、他の人が自律制御の話題を扱っていると、ロボットを制御するための他の設計システムは、誰かが取り組んでいますリモートコントロールとフィードバックを備えた触覚システム。ロシア科学財団のプロジェクト、つまりエネルギー効率の高いウォーキングおよびギャロッピングロボットの開発にも関わっている人もいます。



私は創造的な自由を与えます。主な条件は、プロジェクトが実験室開発の方向性と焦点の存在に準拠していることです。後者について言えば、構造化されていない環境で作業するための「柔軟な」要素を備えたシステムを扱っています。これは、環境のすべてのプロパティを説明できるわけではなく、システムに内部適応性が必要な状況です。



2つ目の重要なポイントは、システムのエネルギー効率です。これはすべて、アルゴリズムのレベルと設計のレベルで達成され、ハードウェアの観点からシステムをスマートにします。






これらのプロジェクトに参加する方法



上のインタビューの音声バージョンのAppleポッドキャスト






ドミトリー:そのような仕事に参加したい人に何をお勧めしますか?



セルゲイ:入り口にはいくつかの前提条件があります。大まかに言えば、私の研究室には、「力学」、「電子工学エンジニア」、「アルゴリズム」の3種類の専門家がいます。最初の-以前に研究された、卒業プロジェクトを行った、またはシステムの設計に関連する会社で働いた-は「機械工学」に従事していました。 2つ目は、コントローラーのプログラミング方法、センサーとは何か、データ処理を低レベルで編成する方法を知っていることです。さらに、より高いレベルのアルゴリズムとシステムレベルでのロボットの開発を担当する人もいます。



ロボティクスは学際的な分野です。技術者に加えて、医学と産業設計の分野の専門家がここで働いています。そこで、エラスムスの戦略的パートナーシップラインからヨーロッパのプロジェクトを開始しました。 ITMO大学の代表者だけでなく、ルーベン大学トゥエンテ大学オジェギン大学、このブランドの最大のトラック部門であるフォードオトサンの同僚も参加しています。私たちは一緒に、修士と大学院生のための大学院教育コースを作成し、このプロセスの過程で、組織と研究グループの間のより緊密な協力関係を構築します。





プロジェクト自体は、ウェアラブルコラボレーティブロボティクスに関するものです。技術開発者が産業用外骨格や製造用の協調マニピュレーターに必要な知識に加えて、医療技術や手術に関わる外科用ロボットに関連する分野にも触れます。このような開発は、医療専門家の実践なしには不可能であることを理解しています。問題を詳細に理解する必要があります。エンジニアリング作業は、このようなプロジェクトの40%にすぎません。






学際的アプローチの特徴は何ですか



Googleポッドキャストでのインタビューの音声バージョン






ドミトリー:学際的なアプローチはITMO大学の特徴です。それはすべてのトッププログラムで見つけることができます。



セルゲイ:はい。このアプローチは、私たちの戦略的目標と開発アジェンダに沿ったものです。これはブランドの理解であり、あらゆるレベルで維持され、私たちが外の世界に伝えるメッセージにリンクされ、従業員の日常業務に含まれるべきです。



ドミトリー:教育プロセスの参加者の観点から、この学際的なアプローチは、個々の開発の軌跡またはあなたの専門分野を明確に理解することを可能にするある種の焦点と何らかの形で組み合わされていますが、同時に関連業界から取得する必要がある必要な能力を考慮に入れていますか?



セルゲイ:広く見たいという意欲は必須です。科学は別の開発ラウンドを経ています。ジェネラリストがいました-哲学者と数学者、そして専門化が進みました、今、普遍的な能力を持つ専門家が求められているとき、新しいラウンドがあります。



彼らは長年「T字型の専門家について話していましたが、現在、すでに2つの業種がある場合、「P字型」の専門家が必要であることを理解しています。


このアプローチは、2度の並列取得で可能です。多くの大学がそれを持っています。私たちはそれを持っています-バイオインフォマティクス。それには、コンピューターサイエンス、分子生物学、遺伝学の同等の知識が必要です。ありinfochemistryのプログラム情報技術と化学の能力を兼ね備えています。あまり明白でない例があります。たとえば、私は制御システムで勉強しました。しかし、主題、つまりあなたが何を制御するかを理解せずに、何かの制御システムを構築することは不可能です。電気機械システムの場合、物理学、電気、および関連するプロセスが必要です。ある種の化学反応器の制御システムを作成する場合、少なくとも抽象化のレベルで、そこで何が起こっているのかを理解する必要があります。



サイバネティクスを採用する場合、それ自体が学際的な科学です。ロボティクスはこの点で明確な例です。ITMO大学全体にそのような例がたくさんあります。






理論と実践のバランス



Yandex.Musicのインタビューのオーディオバージョン






ドミトリー:あなたは一般的な能力について話している-これはあなたが人々を受け入れる段階で見ている基盤ですか?たとえば、「私はプロです」というコンテストのタスクによると、これらはそのような要求に対応する非常に基本的なものであることがわかります。



セルゲイ:はい、試験やポートフォリオ競争だけでなく、さまざまなツールを使用しています



ドミトリー:しかし一方で、そのようなタスクを見ると、たとえば特定の分野の企業との協力の枠組みの中で、このすべての知識を実現するのに十分な量の練習ができるかどうか疑問が生じる可能性があります。



セルゲイ:わかります。現在、実践への迅速な移行が強く求められています。私が学生だったとき、それはやる気を起こさせました。画面上の制御システムとグラフは理論であり、ロボットが運転しているかどうか、問題を解決しているかどうか-これはすでに視覚的なデモンストレーションです。結果を確認し、開発の有用性を評価します。しかし、簡単なタスクだけが迅速に解決できます。



より複雑な課題には、基本的な知識がなければ答えることができません。単に何倍もの時間を費やすだけですが、式と方法についての理解と知識があれば、すべてが速くなります。



情報をすばやく入手して結果を出すことに慣れているだけです。しかし、時には、文献を研究し、理論を整理するために数週間を費やす必要があります。あなたは、スペシャリストとして、そのようなスペシャリストのトレーニングとまったく同じくらい「コスト」がかかります。最低限の能力で実行される基本的なタスクのみを解決する方法を知っている場合、かなりの収入を請求することはできません。もう1つの脅威があります。以前にお金を受け取っていた人々が、今では良い形でアルゴリズムを作り始めています。長期的には、コストのレベルは比較できない可能性があります。したがって、長期にわたる「畳み込みの緊張」の観点から、複雑な問題を解決できることが重要です。これには基本的な準備が役立ちます。





ドミトリー:ラボ(ロボット工学サイバー物理システムに戻ると、素人はそれらをある種のオフィスとして想像することができます。そこでは、白いコートやゴーグルを着た人々が24時間単調なことをします。



セルゲイ:それはありません。私たちの価値観の1つは、個人の尊重です。主なものは、専門的な意味での実装です。ただし、安全上の注意が必要な場合は、それに応じて装備する必要があります。もちろん、スペシャリストごとに専門性を求めています。そうすれば、互換性のレベルが高いチームを形成し、そのメンバーのそれぞれが異なる何かに強いことを確認できます。



ドミトリー:誰もが個人的なプロジェクトを持つことができますか、それとも常に一般的ですか?



セルゲイ:これが実験室での作業の本質です。良い例は、サイバー物理システム研究所です。これは、さまざまな分野の専門家を集め、共同の問題を解決し、コミュニケーションを取り、相互理解を形成できるようにインフラストラクチャを提供するという、教員レベルのタスクを設定したために存在します。特別な場所なしでこれを行うことはより困難ですが、あなたの仕事に取り組むための個人的なスペースを持つことも重要です。同時に外に出て同僚とコミュニケーションを取りましょう。一方と他方の最適なバランスはアートです。






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