Инженерная школа развивает робототехнику

Передовая инженерная школа — не просто проект, это новая веха в процессе реформирования инженерного образования. Нужно воспитать изобретателя, инженера будущего. Эту задачу можно решить, организовав образовательный процесс и систему научной работы таким образом, чтобы они максимально были встроены в планы наших индустриальных партнеров.

Особенность нового стандарта — в создании образовательной инженерной среды с инфраструктурой предприятий-партнеров, а также участии этих предприятий в постановке задач, разработке образовательных программ, включая учебный план и темы проектов и выпускных квалификационных работ. Формирование новых компетенций у студентов Школы позволяет сократить время их адаптации на предприятиях. Образовательный процесс выстроен вокруг мультидисциплинарных научно-технических проектов с фокусировкой на ключевых партнерах школы.

В Школе запущено уже 10 научных проектов по разработке платформенных решений для робототехнических комплексов. Ключевыми можно назвать следующие:

1. Разработка системы управления робототехнического комплекса для сейсморазведочных работ с использованием группы необитаемых подводных аппаратов. Завершен первый этап, в рамках которого разработан образец системы группового управления робототехнического комплекса. На 2024 год планируется проведение испытаний. Разработка ведется совместно с предприятием «Рубин».

2. Создание программно-аппаратных средств повышения автономности борта комплексов с беспилотными летательными аппаратами. Разработаны программное обеспечение планирования маршрута полета, а также демонстратор тренажерно-моделирующего комплекса для отработки форм и способов применения аппарата и обучения операторов. Проект реализуется по заказу компаний «Уральский завод гражданской авиации» и «Кронштадт — беспилотные системы».

3. Разработка технологии инкапсуляции элементов микроэлектромеханических систем на уровне кремниевой пластины. Она нужна для обеспечения уровня вакуума в области подвижных частей устройств, что повышает добротность системы и дает возможность улучшить чувствительность или диапазон детектируемых значений. Технология позволяет увеличить выход годных изделий и снизить себестоимость конечных устройств.

4. Разработка помехоустойчивого канала связи и передачи информации для беспилотных летательных аппаратов — прикладная задача в рамках проектной деятельности студентов. Цель — создание помехозащищенного радиоканала с передачей данных на расстояние до 5 км. Это студенческая разработка, которая сейчас развивается в рамках акселератора. Потенциально она может заинтересовать производителей мультикоптеров.

Разработки в области комплексов с беспилотными летательными аппаратами реализуются в рамках создания средневысотных устройств, выпуск которых планируется на предприятиях индустриальных партнеров. Серийное производство намечено на 2026 год. Объемы серии — несколько сотен аппаратов в год при стоимости каждого около 450 млн рублей. В 2024 году стартовала федеральная программа «Беспилотные авиационные системы». Разработки Школы будут внедрены в рамках реализации программы в период до семи лет.

В области робототехнических комплексов с использованием автономных необитаемых подводных аппаратов разработка будет осуществляться этапами: экспериментальный образец роботизированного комплекса из 6-10 аппаратов (2025-2026), опытный образец из 200 единиц (2027-2028) и серийный образец из 1000 аппаратов (2029-2030).

Разработка технологии инкапсуляции элементов микроэлектромеханических систем на уровне кремниевой пластины ведется совместно с индустриальным партнером, на базе которого в дальнейшем планируется наладить серийный выпуск устройств. Перспективу промышленного внедрения технологии можно оценить в 3-5 лет. Это позволит решать технические задачи на более высоком инженерном уровне.

Разработанные акселерационные программы в Южном федеральном университете, что особенно важно для Школы, бесшовно встроены в образовательный процесс. Более того, дополняют и максимально прокачивают навыки студентов, помогают нашим начинающим изобретателям и инженерам увидеть возможные перспективы в своем техническом решении, новые возможности их реализации.

Акселерационные программы встроены в общую систему развития предпринимательства и проектной деятельности обучающихся. Она обеспечивает развитие идей в стартап-проекты, стартапы с юрлицами и далее в бизнес с жизнеспособной и масштабируемой бизнес-моделью. Перед акселераторами студенты проходят однодневные тренинги предпринимательских компетенций, мастер-классы Предпринимательской точки кипения, трехмесячные проектно-образовательные интенсивы. По итогам получают постакселерационное сопровождение (44 проекта в 2022-2023 годах победили в конкурсе «Студенческий стартап»), защищают «Стартапы как дипломы» (64 диплома в 2019-2023 годах), а также получают возможности привлечь финансирование через стартап-студию «Южная фабрика стартапов» и по итогам выступлений на инвестиционных сессиях (пять получили поддержку).

Студенты Школы самостоятельно выбирают проекты и записываются для участия в них в информационной системе управления проектами. Распределение ролей в проекте также проходит с непосредственным участием обучающихся, что позволяет развить в студенте субъектность и одну из самых востребованных работодателем способностей — ответственность за свой выбор. Наставниками проектов выступают как ученые, так и сотрудники предприятий — заказчиков проектов. Результаты проектов представляются на открытой защите экспертной комиссии, включающей руководителей предприятий-партнеров.

Помимо освоения основной образовательной программы студенты уделяют внимание активностям, не входящим в образовательный процесс. Через инициативные студенческие научные проекты, стажировки на предприятиях и факультативные дисциплины они реализуют свои индивидуальные траектории и возможность получения дробных и дополнительных квалификаций. В 2023 году было поддержано финансирование 14 грантов, представленных студентами нашей Школы.