Управление движением систем взаимодействующих твердых тел

Проект направлен на разработку принципов и методов управления системами, состоящими из нескольких твердых взаимодействующих тел. К таким системам относятся мобильные роботы, различные транспортные средства, космические и подводные аппараты. Актуально изучение перспективного класса мобильных роботов, движущихся в сопротивляющейся среде за счет целенаправленного изменения конфигурации, в том числе капсульных роботов, состоящих из корпуса и подвижных внутренних масс, а также систем тел, взаимодействующих друг с другом и со средой. Капсульные роботы широко исследуются в современной научной литературе, их востребованность связана с возможностью использования в сложных условиях, в агрессивных и ранимых средах, в медицинских целях. Для управления движениями рассматриваемых систем будут разработаны новые эффективные методы управления, при этом будут оцениваться и оптимизироваться время управления, энергозатраты, средняя скорость движения, а также будет приниматься во внимание простота реализации движения. Пространственные движения капсульных систем и систем с изменяемой конфигурацией мало изучены к настоящему времени. Проблемы управления такими системами актуальны как в фундаментально-научном отношении, так и для различных инженерных приложений, транспортных, космических, подводных и иных мобильных систем. Представляет интерес построение законов управления движением и тягой колёсных роботов, двигающихся на пределе физических возможностей, с проскальзыванием колес или на грани проскальзывания. Будут решаться задачи траекторной оптимизации и создания оптимальной тяги в случае резкого маневрирования робота при неожиданном возникновении препятствия. Для эффективного управления колебаниями элементов конструкции мобильных роботов будут использоваться и развиваться методы оптимального управления. Тематика проекта представляется актуальной, поскольку робототехника и механика систем многих тел являются активно развивающимися научными направлениями. Проект направлен на решение принципиально новых задач управления перспективными робототехническими системами.