Тематическое направление «Умные автономные мобильные системы» (УАМС)

Одна из приоритетных задач АП «Робототехника и БАС» - развитие направления «Умные автономные мобильные системы». Это перспективное направление в робототехнике и искусственном интеллекте, связанное с созданием интеллектуальных машин, способных самостоятельно принимать решения и выполнять задачи в динамичной среде без постоянного контроля человека.

Ключевые особенности направления: Автономность – системы работают без прямого управления человеком, используя датчики, алгоритмы компьютерного зрения и ИИ; адаптивность – способность подстраиваться под изменения окружающей среды (например, беспилотные автомобили, реагирующие на погоду и дорожную обстановку); самообучение – применение машинного обучения и нейросетей для улучшения производительности; мобильность – возможность перемещаться в пространстве (дроны, роботы-курьеры, подводные аппараты).

Основные применения:

Беспилотный транспорт (автомобили, грузовики, летательные, подводные аппараты).

Промышленные и логистические роботы (склады, доставка грузов).

Военные и спасательные системы (разведка, эвакуация, поиск людей).

Сельское хозяйство (автономные комбайны, дроны для мониторинга полей).

Сервисная робототехника (роботы-уборщики, гиды, курьеры).

Технологии, лежащие в основе УАМС:

Компьютерное зрение (распознавание объектов, навигация).

Лидары и сенсоры (картирование пространства, избегание препятствий).

Искусственный интеллект (принятие решений, прогнозирование).

Робототехнические платформы (управление движением, манипуляция объектами).

С ростом вычислительных мощностей и улучшением алгоритмов ИИ автономные системы становятся более надежными и доступными. В будущем они могут кардинально изменить транспорт, логистику, медицину и другие сферы, сократив затраты и повысив эффективность.

• Приоритетные направления научно-технологического развития Российской Федерации (утверждены Указом Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529):

– Интеллектуальные транспортные и телекоммуникационные системы, включая автономные транспортные средства.

• Перечень важнейших наукоемких технологий Российской Федерации (утвержден Указом Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529):

– Транспортные технологии для различных сфер применения (море, земля, воздух), в том числе беспилотные и автономные системы; нейротехнологии; технологии компонентов робототехники и мехатроники.

• Приоритеты и перспективы научно-технологического развития Российской Федерации (утверждены Указом Президента Российской Федерации от 28 февраля 2024 г. № 145):

– Переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта.

• Направления рынков НТИ:

AeroNet, AutoNet, TechNet.

Тематическое направление «Интеллектуальные сенсорика, мехатроника и материалы»

Данное направление, развивающееся сейчас довольно быстрыми темпами.

Это направление объединяет передовые исследования в области умных датчиков, мехатронных систем и инновационных материалов, способных адаптироваться к внешним условиям, обрабатывать информацию и автономно принимать решения. Оно лежит на стыке робототехники, микроэлектроники, материаловедения и искусственного интеллекта.

Ключевые компоненты направления

1. Интеллектуальная сенсорика. Разработка «умных» датчиков, которые не просто собирают данные, но и анализируют их в реальном времени с помощью встроенных алгоритмов ИИ; Биосенсоры (мониторинг здоровья, экологии); тактильные сенсоры (роботы с «осязанием»); мультимодальные датчики (комбинация зрения, звука, температуры); нейроморфные сенсоры (имитация работы человеческих органов чувств).

2. Мехатроника. Создание гибридных систем, объединяющих механику, электронику и программное управление; промышленные роботы с обратной связью; протезы и экзоскелеты с адаптивным управлением; микро- и наномехатронные устройства (например, медицинские роботы для операций).

3. Интеллектуальные материалы. Материалы с программируемыми свойствами, меняющие структуру под воздействием внешних факторов; пьезоэлектрики (генерация энергии при деформации); сплав с памятью формы (возвращение к исходной конфигурации); самовосстанавливающиеся материалы (авторемонт при повреждениях); метаматериалы (управление светом, звуком, теплом).

Применение технологий:

Медицина – умные имплантаты, хирургические роботы, диагностические сенсоры.
Промышленность 4.0 – автономные производственные линии, адаптивная робототехника.
Энергетика – материалы для эффективного накопления и преобразования энергии.
Аэрокосмос – легкие и прочные композиты, датчики для мониторинга конструкций.
Умные города – сенсорные сети для контроля экологии, транспорта, инфраструктуры.

Приоритетные направления научно-технологического развития Российской Федерации (Указ Президента Российской Федерации от 18 июня 2024 г. № 529):

– Технологии компонентов робототехники и мехатроники; технологии сенсорики

– Безопасность получения, хранения, передачи и обработки информации.

– Интеллектуальные транспортные и телекоммуникационные системы

Перечень важнейших наукоемких технологий Российской Федерации:

– Технологии компонентов робототехники, сенсорики; технологии создания новых материалов с заданными свойствами и эксплуатационными характеристиками

–Технологии защищённых квантовых систем передачи данных; технологии создания доверенного и защищённого системного и прикладного программного обеспечения

Приоритеты и перспективы научно-технологического развития Российской Федерации:

– Переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта; цифровая трансформация

– Противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и экстремистской идеологии, деструктивному иностранному информационно-психологическому воздействию, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства, укрепление обороноспособности и национальной безопасности страны в условиях роста гибридных угроз

Направления рынков НТИ:

TechNet, HomeNet, SafeNet.

Тематическое направление «Экология, мониторинг и космические системы»

Это направление объединяет космические технологии, экологию и системы мониторинга для решения глобальных задач: от борьбы с изменением климата до прогнозирования природных катастроф. Оно лежит на стыке геоинформатики, дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ), искусственного интеллекта и экологического инжиниринга.

Использование спутников, дронов и орбитальных систем для сбора данных о состоянии планеты: 1. спутниковый мониторинг – отслеживание вырубки лесов, загрязнения океанов, состояния ледников; ГИС-технологии (геоинформационные системы) – анализ пространственных данных для экопрогнозирования; космическая съемка в разных спектрах (инфракрасном, радиолокационном) для обнаружения изменений.

2. Экологический мониторинг. Разработка умных сенсорных сетей и систем анализа данных: IoT-датчики – контроль качества воздуха, воды, почвы в реальном времени; биомониторинг – использование биоиндикаторов (растений, микроорганизмов) для оценки экосистем; системы раннего предупреждения о пожарах, наводнениях, утечках радиации.

3. Космические технологии для устойчивого развития. Солнечная энергетика из космоса (передача энергии на Землю через СВЧ-излучение); космический мусор: отслеживание и утилизация; климатические спутники.

Приоритетные направления научно-технологического развития Российской Федерации:

– Адаптация к изменениям климата, сохранение и рациональное использование природных ресурсов

Перечень важнейших наукоемких технологий Российской Федерации:

– Технологии космического приборостроения для развития современных систем связи, навигации и дистанционного зондирования Земли

– Мониторинг и прогнозирование состояния окружающей среды и изменения климата (в том числе ключевых районов Мирового океана, морей России, Арктики и Антарктики), технологии предупреждения и снижения рисков чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, негативных социально-экономических последствий.

Приоритеты и перспективы научно-технологического развития Российской Федерации:

– Повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики

– Объективная оценка выбросов и поглощения климатически активных веществ, снижение их негативного воздействия на окружающую среду и климат, повышение возможности качественной адаптации экосистем, населения и отраслей экономики к климатическим изменениям

Направления рынков НТИ:

AeroNet, TechNet