Робот в помощь: как в Томском политехе учат технологиям будущего

| 474

Инженерная школа информационных технологий и робототехники стала самым востребованным подразделением Томского политеха — на некоторых специальностях, например, «Программная инженерия», в этом году конкурс был больше семи человек на место. С кем студенты-айтишники будут настраивать 5G-связь и зачем медицине удаленные «руки» — в материале журналиста РИА Томск.

Фото: в лаборатории промышленной робототехники ТПУ 

Неизбежная «цифра»

На одном конце «провода» — скажем, в каком-нибудь мировом медицинском центре, — сидит известный врач, светило науки. На другом конце — а физически на расстоянии трех-четырех тысяч километров — находится только что распределившийся в районную больницу молодой специалист. И с ним — пациент, срочно нуждающийся в сложной операции. Если опытный врач просто консультирует коллегу по скайпу — это онлайн-консультация. Но если надевает на руки специальный манипулятор и с помощью него управляет робототехническим комплексом, который «делает» операцию пациенту на месте, — это телемедицина.

На этом примере Владимир Губин, заместитель директора по развитию Инженерной школы информационных технологий и робототехники (ИШИТР) ТПУ, наглядно объясняет, что такое цифровизация. И к этому, по его мнению, идут все сферы жизни:

«Медицина, энергетика, космическая отрасль, образование — назовите мне любую сферу деятельности человека, и я скажу — туда неизбежно придут цифровизация и автоматизация. И без людей, которые могут работать с этим, невозможно будет обойтись. Поэтому от подготовки простых компьютерщиков или программистов мы постепенно перешли к подготовке специалистов, которые могут выступать идеологами этих процессов».

Инженерная школа информационных технологий и робототехники создана на базе Института кибернетики ТПУ. С 1 сентября учебу начали почти 200 первокурсников и столько же магистров. Всего в школе обучаются более 1000 студентов, это одно из самых крупных структурных подразделений ТПУ.

Знаю, чего хочу

Абитуриенты, которые сейчас приходят получать «профессию будущего», четко знают, чего хотят. Владимир Губин удивляется: они настолько сознательно выбирают специальность! Вот, скажем, в ИШИТР есть два на первый взгляд похожих направления подготовки — «Информатика и вычислительная техника» и «Информационные системы и технологии».

«Так они четко говорят — хочу на эту, а не другую специальность! В магистратуру целенаправленно приходят выпускники других школ — энергетики, нефтяники, которые понимают: для дальнейшего развития в профессии они должны понимать в “цифре”. Больше половины ребят, поступивших сейчас на первый курс магистратуры, — не наши выпускники», — говорит Губин.

В этом году непопулярных специальностей в ИШИТР снова не было — на всех конкурс был высокий, на некоторые — самый высокий по вузу. Например, на «Информатике и вычислительной технике» на одно место претендовали 7,5 человек, а на «Промышленном дизайне» — восемь. Средний балл ЕГЭ оказался выше 80.

«У нас два отделения, два мощных образовательных направления — “Информационные технологии” и “Автоматизация и робототехника”. Первое — это все, что связано с BigData, 5G-стандартом, телемедициной, современными информационными системами. Второе — это цифровое производство, интернет вещей, беспилотные летательные и подводные аппараты, роботы — промышленные, бытовые, медицинские», — перечисляет Владимир Губин.

«Большинство наших студентов на выпускных курсах уже работают и имеют приличную зарплату. Так, недавно компания ВСК объявила набор выпускников-программистов, которые будут создавать для нее цифровые продукты, предложив зарплату больше 100 тысяч рублей», — говорит Владимир Губин.

Фото: команда ТПУ на первом чемпионате России по морской робототехнике. Политехники заняли второе место. 

Системы из будущего

Если первые два курса студенты изучают, в основном, базовые дисциплины — физику, математику, инженерное дело, то с третьего курса начинается стремительное погружение в специальность. Теория неразрывно связана с практикой. Изучаете автоматизацию? Вот вам сразу задание: автоматизировать течение воды. Наполнился бак — закрылся кран, поднялось давление — открылся кран, поднялась температура — 10% воды слилось…

«Начиная с таких простейших задач, мы их все более и более усложняем, привязывая, естественно, к реальным технологиям для энергетики, нефтегазовой отрасли и так далее. Лучшие студенты и магистранты имеют возможность работать в нашей лаборатории промышленной робототехники, где собран такой набор промышленных роботов KUKA, какого нет ни у одного образовательного учреждения за Уралом», — рассказывает Губин.

Лаборатория промышленной робототехники оснащена манипуляторами, которые реально используются на производстве. Это и робот-фрезеровщик, и робот-погрузчик, и робот-сварщик, и даже первый серийно выпущенный чувствительный робот IIWA, который может сотрудничать с человеком: если он встретит на пути препятствие в виде человека, то сразу остановится.

Вся эта красота не просто для качественного образования: в лаборатории реализуются реальные проекты с индустриальными партнерами. Например, с компанией «Компстар» сейчас идет разработка технологии управления «роем» беспилотных летательных аппаратов. С ТЭМЗом ученые строят робототехнический комплекс для дефектоскопии сложных элементов. Со структурой Роскосмоса — АО «Информационные спутниковые системы» имени академика М.Ф. Решетнева» — испытываются механизмы для тестирования космических спутников.

«Совместно с немецкой компанией OTEC ведем проект по автоматизированной обработке материалов. Для придания определенных свойств изделиям нужно обработать их поверхность. Если это просто круглая деталь — одно дело, но если изделие имеет сложную форму, например, как элемент космического аппарата или имплантат сустава, то обрабатывать их в ручном режиме — очень дорогостоящая операция», — рассказывает Владимир Губин.

Фото: в лаборатории промышленной робототехники ТПУ 

Чтобы решить эту проблему, политехники создали робототехнический комплекс, с помощью которого, вращая изделие определенным образом по сложной траектории, удается добиться нужного результата за считанные секунды. Отдельно замдиректора ИШИТР выделяет направление телемедицины — профиль открылся в школе в этом году:

«Ее часто путают с онлайн-консультациями по скайпу, на самом деле телемедицина — это сложные информационные и робототехнические системы, типа манипулятора для операций, которым доктор может управлять на расстоянии. Профильных специалистов сейчас нет, и мы с СибГМУ взяли на себя смелость по подготовке инженеров, которые эти технологии будут придумывать, реализовывать и обслуживать».

Одна из разработок политехников — роботизированная рука, напечатанная на 3D-принтере, она «связана» с перчаткой сенсорами. Информация между ними передается через беспроводную сеть, и манипулятор повторяет малейшие движения человеческой руки, на которую надета перчатка.

Совет партнеров

«Конечно, находясь внутри университета, мы не можем быть все время на острие технологий, поэтому к процессу обучения мы привлекаем внешних экспертов», — говорит Владимир Губин.

Например, сотрудники «Микрана», НИПИнефти, «Элеси», «Томской электронной компании» руководят дипломными проектам студентов. Для проведения семинаров привлекаются топ-профессионалы, например, из Mail.Ru Group. Ежегодно в ТПУ читает курс лекций профессор кафедры инженерной кибернетики Норвежского научно-технического университета Антон Ширяев — один из крупнейших в мире специалистов по роботизированным системам

Промышленные компании охотно открывают в политехе свои центры, Владимир Губин приводит пример:

«В прошлом году мы открыли центр Schneider Electric, центров такого уровня всего пять в России. С компанией Huawei договорились создать центр подготовки специалистов по технологиям 5G-связи. Мы понимаем: без индустриальных партнеров не обойтись. Сейчас мы создаем при школе Совет индустриальных партнеров. Пусть они участвуют в формировании компетенций, которые им нужны, чтобы через пять лет не разочароваться в наших выпускниках».