Иннополис как самый молодый и инновационный город в сфере образования также находится на передовой. Университет Иннополис, будучи «научным лицом города», известен своими разработками не только внутри республики, но и на федеральном уровне. В его стенах создается все больше технологичных проектов, которые уже сейчас значительно упрощают и улучшают жизнь как обычных людей, так и профильных специалистов из самых разных сфер.

Редакция Enter рассказывает о пяти проектах сотрудников Университета Иннополис. Среди них робособаки, системы автономной инспекции территорий, роботы для 3D-печати зданий и даже сервис распознавания патологии легких.

Автономные четвероногие роботы 

Один из разработчиков — Рамиль Хусаинов, старший научный сотрудник Лаборатории робототехники Центра компетенций НТИ по направлению «Технологии компонентов робототехники и мехатроники» на базе Университета Иннополис. Рамиль совместно с коллегами ведет разработку ПО для роботов, которые способны передвигаться по неровной поверхности и даже подниматься по лестницам. Эта функция делает роботов уникальными для выполнения задач в трудных ситуациях: поисково-спасательных миссиях, инспекциях в сложных средах, исследованиях планет и других.

На данный момент лаборатория разработала алгоритмы движения по неровной поверхности и преодоления лестниц с использованием визуальной информации. Также команда создала алгоритмы автономной навигации и построения 3D-карты на реальном роботе и сейчас проводит эксперименты.

Тросовый робот для печати зданий

Под руководством профессора Александра Климчика команда инженеров (Рафаэль Ильясов, Евгений Марчук, Станислава Идрисова) вместе с научным консультантом проекта, профессором Александром Малолетовым создали тросовый робот — автоматизированный комплекс для строительства методом 3D-печати. Разработанная концепция позволяет легко масштабировать строительную площадку и сам объект строительства, а также монтировать и демонтировать модули комплекса с минимальными усилиями и затратами.

Тросовый робот представляет собой механическую систему, в которой рабочий инструмент (мобильная платформа с установленным на ней оборудованием — прим. Enter) приводится в движение с помощью тросов. Управление движением рабочего инструмента происходит благодаря согласованной работе лебедок с электроприводом, обеспечивающих синхронизированную подачу тросов. Положение и ориентация инструмента в рабочем пространстве робота определяются заданной конфигурацией тросовой системы.

В университете представлен прототип тросового робота, на его базе проводятся исследования алгоритмов автоматического управления приводами тросовой системы робота. Также выполняется опытная печать объектов экспериментальными строительными смесями с различными эксплуатационными характеристиками.

3D-принтер на базе промышленного робота

В январе 2021 зародился проект 3D-принтера на базе промышленного робота. Его руководителем стал Артур Шимановский, а разработчиками — Алексей Малюков, Павел Козлов, Алена Сидорова, Артур Еремов, Вячеслав Сергеев и Айрат Гафиятуллин. Команда создала роботизированную ячейку с линейной осью для 3D-печати изделий больших габаритов. Основным преимуществом такого принтера можно назвать возможность печати деталей любых масштабов на неровной поверхности и под углом без дополнительных поддерживающих опор.

Также робот с высокой точностью повторяет одно движение 1 001 раз, его можно быстро переналадить под различные изделия, в том числе использовать материалы вторичной переработки. Сейчас в реализации находится технология печати различными бетонными смесями и легкоплавкими металлами, а также написание программы для экструдера (процесс размягчения полимерных материалов и придания им нужной формы — прим. Enter). Система проходит испытания с мая 2022 года.

Автономная инспекция в замкнутых пространствах

Виктор Массаге Респалль и Дмитрий Девитт в 2019 году загорелись идеей создать умного автономного дрона, который бы мог самостоятельно инспектировать сложную незнакомую местность и строить ее 3D-модель в реальном времени без помощи оператора. Так, было решено разработать дрон, который сможет построить маршрут с учетом препятствий и рельефа, зная примерные размеры территории.

Подобные технологии могут применяться во время работ при завалах, инспекциях шахт и мониторинге взрывоопасных районов. Дрон фактически выполняет опасную для жизни человека работу. На данный момент инженеры уже реализовали несколько прототипов, которые интегрировали в дроны для автономной инспекции складов и производственных территорий. Разработчикам даже удалось создать один из самых быстрых подходов в мире — результаты были показаны на одной из ведущих конференций по робототехнике ICRA.

AiRadiology CXR

Над проектом работают Шамиль Хастиев и другие специалисты Института искусственного интеллекта Университета Иннополис. Идея создания искусственного интеллекта для обработки медицинских изображений зародилась еще в 2015 году, однако вернулись к реализации проекта только после пандемии COVID-19.

В основе сервиса AiRadiology CXR лежат несколько нейронных сетей и программная часть, написанная на Python. Искусственный интеллект распознает патологии легких на рентгеновских изображениях органов грудной клетки, а также формирует отчет и добавочную серию с оконтуренными патологиями и вероятностью их наличия.

За время пилотных испытаний, которые проводились в больницах Татарстана, сервис показывал верный результат и обнаруживал патологии в 93% процентах случаев. Сейчас AiRadiology CXR работает в клиниках, участвующих в проекте Научно-практического клинического центра диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы.

Текст: Кристина Лешкова
Изображения: Sasha Spi, иллюстрации сделаны на базе фотографий технологий, предоставленных Университетом Иннополис