Institute of Mechanics

Тема 2

Тема 2:

ОСНОВНИ ЗАДАЧИ:

1.Моделиране, дизайн и управление на биомехатронни устройства и системи.

Водещи изследователи: доц. д-р Д. Чакъров, доц. д-р Иванка Венева, участници: проф. д-р Костадин Костадинов, гл. ас. д-р М. Цвеов, доц. д-р Сергей Ранчев, доц. д-р Владимир Котев, доц д-р Валентин Пенев, инж. Калоян Здравков, инж. И. Вучков, инж. Д. Трифонов,  инж. Павел Венев, докторант Симеон Симеонов, студ. Георги Кацаров, студ. Мариян Стойнов.

Основната цел на научните изследвания е изследване на роботи, ортези, протези и екзоскелетони във взаимодействие с човек за постигане на естествено, безопасно и комфортно физическо взаимодействие и подпомагане на хората. Ще се анализира взаимодействие, коeто изисква активно и адаптивно регулиране на движението и поведението както на човека така и на робота, то ще включва задвижване с променлив импеданс, адаптивност, прогнозируемост и гъвкавост.

Ще се извършват научни изследвания в областта на рехабилитационната роботика, Проектиране, прототипиране и управление на активни ортези, протези и екзоскелетони. Изследванията ще се фокусират върху механичния дизайн, сензориката и управлението на биомехатронните системи, изграждането на нови задвижвания, интерфейси и комуникация с човека. Научните разработки и експерименталните изследвания ще се извършват в новосъздадените лаборатории по Проект “МИРАКЛ“ с помощта на ново закупеното оборудване и лицензиран софтуер.

2. Разработване на мехатронни  системи, приложими в медицината. Водещи изследователи: проф. д-р Георги Бояджиев и  проф. д-р Камен Делчев.

- Проектиране на паралелна механична структура на прототип на роботизиран модул за автоматизирано рязане на кости в ортопедичната хирургия.

- Проектиране и изработване на програмно осигуряване и алгоритми за защита и обезпечаване на надеждността на манипулациите на роботизиран модул за автоматизирано рязане на кости в ортопедичната хирургия.

- Проектиране на механична защита за силов сензор за приложение в модул за автоматизирано рязане на кости в ортопедичната хирургия.

3. Моделиране, симулиране, прототипиране, управление и изследване на микро-флуидни устройства и системи от полимерни нови материали. Водещ изследовател: доц. д-р Тихомир Тянков

- Изследване на нови микро-флуидни процеси за роботизиране в областта на клетъчните манипулации - Моделиране и симулиране на микро-флуидни устройства за клетъчни манипулации.

- Разработване на микро-флуидни устройства с приложение в медицината.

4. Експериментално изследване и моделиране на вътрешно ставни движения при изометричен активен стречинг и приложения. Водещ изследовател: доц. д-р Сергей Ранчев, участници: д–р Иван Иванов, доц. д-р Ст. Стойчев

Изследване на вътрешноставна мобилност в колянната става и задвижващата я мускулатура в режим на активно изометрично съкращение и в режими на единично, на тетанично с не пълен тетанус  и тетанично с пълен тетанус съкращения.

Изследване на мултиплициране на ефектите на вътрешноставната мобилност в интегрална мобилност на функционално свързана група ставно мускулни елементи, образуващи биомеханична кинематична верига.

5. Механика, проектиране, моделиране, и управление на механизми, устройства за индустриални роботи, за постигане на автоматизация на технологични операции и производствени процеси. Моделиране, дизайн и управление на биомехатронни устройства и системи.

Водещ изследовател: доц. д-р Владимир Котев

Основната цел на тази задача е, да се разработват механични компоненти и изпълнителни органи (енд-ефектори), алгоритми и програми за управление за стандартни индустриални роботи, а така също да се създават технологии за роботизирано изпълнение на зададени технологични операции.

Теоретично, и експериментално изследване на механизми и енд-ефектори за роботи включващи задвижвания, сензори, контролери, редуктори, предавки и др. компоненти на роботизирани системи.

Разработване на алгоритми и програми за управление на индустриални роботи с цел постигане на автоматизация на технологични операции и производствени процеси.

6. „Регулярна трансформация на пространствени движения: теоретично изследване, математическо и софтуерно моделиране и технически приложения”. Водещи изследователи: доц. д-р Емилия Абаджиева, проф. дтн. д-р инж. Валентин Абаджиев

- Усъвършенстване на математичните модели, ориентирани към синтеза на пространствени зъбни механизм: 3D софтуерно проектиране чрез въвеждане на 3D принтиране;

- Синтез на хиперболоидни трансмисии с приложение в роботиката и прецизни устройства;

-Приложение на международните стандарти при анализа на качеството, повредите и разрушенията на механични трансмисии

7. Лазерно-оптични технологии, процеси и алгоритми за прототипиране и инспекция на Микро Мехатронни Устройства (ММУ).

Водещ изследовател: ас. Асен Шулев, участник: Симеон Карпузов

- Оптимизация на цифрови филтри за спекъл интерферометрични картини. - Изследване преместванията на МЕМС в 3D пространството и калибрирането им.

- Визуален контрол на микро-манипулатори с приложение в репродуктивната медицина.

8. Мобилни роботи и телеманипулационни системи. Лаборатория за 3D моделиране, прототипиране и реинженеринг на елементи, детайли и системи в мехатрониката. Водещ изследовател: доц. д-р Николай Златов

При изпълнението на тези задачи ще се решават следните основни научноизследователски задачи и ще се получат иновативни резултати в множество области:

Ще се извършват научни изследвания в областта на мобилната роботика при работа в среда с бързи въздушни течения, за сигурността, действия след бедствия и аварии, роботи за борба с терористи, телеманипулационни системи, работещи при недостъпни и труднодостъпни за човека условия.

Ще се изследват и анализират летящи роботи с манипулатори и тяхното приложение в съвременния свят.

Научноизследователска работа ще се проведе в облата на човеко-машинните системи и по специално  при съвместно управление на летяща система и манипулатор. Създаване на иновативна методология на съвместна работа на манипулатори и летящи мобилни роботи.

9. Изследване на автономните платформи, Водещ изследовател: доц. д-р Валентин Пенев, инж. Гари Роуландс, инж. Георги Георгиев.

Изследванията ще включват работа по следните задачи:

Увеличаване на бързодействието на алгоритмите за разпознаване – 50 фрейма за секунда – реално време.

Създаване на модел и управление на планираща управляема муниция.