Очаквани резултати от изпълнението на проекта

1. Описание на очакваните резултати, свързани с нови знания

Изпълнението на дейностите заложени в РП2 до РП5 ще доведат до създаване на нови теории и методи или обогатяване на съществуващи знания, свързани с алгоритми за управление на роботи за работа в сложна среда, обобщаване, анализ и популяризиране на световния опит и опита на колектива по темата.

Изпълнението на задачите залегнали в РП2 се очаква да доведе до систематизиране на набор от параметри и критерии, които определят способността на определен тип робот да извършва движения в сложна среда. Това съответства на хипотеза 1. Познаването на такива критерии ще е от полза за адекватна оценка на способностите на различни типове роботи за работа в среда с препятствия и може да намери практически приложения, както и да е полезна за други изследователи. Очакваните измерими резултати от изпълнението на този работен пакет са публикации, реферирани в Scopus или Web of Science.

Изпълнението на РП3 се очаква да доведе до нови знания свързани с работното и конфигурационното пространство на стационарни роботи. Конфигурационното пространство е основно понятие в роботиката, което представя състоянието на робота като n-мерна точка в него. Това позволява лесно прилагане на различни математически и алгоритмични теории за решаване на оптимизационни задачи. Този работен пакет е свързан с изследване на хипотеза 2. Разделянето на зони според типа на решение на обратната задача на кинематиката е оригинална идея на членове от екипа предложена в статии [17] и [18]. В двете статии е илюстрирана идеята с един конкретен робот. Тя ще бъде обобщена и доразвита. Изследват се такива зони и свойствата им при други типове роботи. Определянето на конфигурационното пространство и зоните при наличие на препятствия е ключово за голяма част от известните алгоритми за планиране на движение на роботи.

Изпълнението на дейностите от РП4 се очаква да доведат до създаване на нови алгоритми за управление със самообучение, които са приложими за работа в сложна среда; тестване на изследваните закони за управление на роботите; повишаване на теоретичната подготовка и придобиване на нови знания в съвременни бързоразвиващи се направления на роботиката. Очаква се частично или пълно потвърждаване на хипотези 3 и 4.

Изпълнението на РП5 се очаква да доведе до потвърждаване на хипотезите на проекта, чрез симулационни и практически експерименти.

Резултатите от проекта са физически, математически и софтуерни модели на роботи, процедури и техники за моделиране и оптимизация на системи, базирани на известни математически методи и софтуерни продукти. По-конкретно: създаване на уникални модели на роботи чрез технологията за бързо прототипиране; усъвършенстване на създадените модели, чрез сензорно осигуряване, софтуерно управление и подобряване на механичните компоненти. В теоретичен план се очаква събиране, обобщаване и оценка на информацията получена от проведените експерименти.

2. Принос към решаване на проблеми, свързани с обществени предизвикателства

Съвременният технологичен свят се развива с много високи темпове, това налага обществото да е запознато с най-новите технологии и начина на взаимодействие с тях. Роботиката е върхово постижение на хората и в този аспект, проектът допринася за популяризирането на тази технология.

Повишаването на възможностите и качествата на промишлените, изследователските и социалните роботи имат непосредствен ефект за повишаване на качеството на живот на хората. Проектът допринася за това с нови изследвания и алгоритми за управлението им.

Проектът засяга теми, свързани с безопасността и надеждността на приложение на роботи при колаборативната им работа с хора.

България е страна с изключително добри специалисти в IT сектора. Този сектор през последните години се развива, като се насочва към разработки свързани не само с чисто софтуерни и виртуални приложения, а и такива ориентирани към физически изпълнявани дейности. Роботиката е именно свързващото звено между иновативния софтуер и прецизни механични приложения в промишлеността, медицината и бита.

Част от алгоритмите за планиране на движения в сложна среда касае едновременното управление на множество роботи. Тези алгоритми могат да се ползват за изследване на поведението на тълпи при евакуация от сгради (стадиони, театри и др.) поради бедствия, управление на трафика и др. Макар проекта да не се занимава пряко с тези проблеми, резултатите от него могат да послужат на други изследователи при решаване на проблеми свързани със значими обществени предизвикателства.

Екипът на проекта е убеден, че фундаменталните резултати от изпълнението на предложения проект ще дадат основа за бъдещи научни и научно-приложни изследвания в проекти по рамковата програма за наука и иновации на ЕС, ОП и др. Това гарантира устойчивост на резултатите.

3. Повишаване капацитета на кандидатстващата/ите организация/и и квалификацията на членовете на колектива

Изпълнението на проекта ще доведе до повишаване на квалификацията и опита на докторантите и участниците в проекта, чрез изучаване, изследване и експерименти свързани с нова динамично развиваща се област, участие при създаване на управлението и софтуерното обезпечаване на прототипите, сглобяване на моделите, програмиране на роботи и работа със специализиран софтуер.

Очаква се по време на изпълнението на проекта двама докторанти успешно да защитят дисертациите си и двама учени да израснат в по-висока научна степен.

Като резултат от изпълнението на задачите по проекта се очаква капацитетът на Институт по Роботика да се повиши. Закупената апаратурата и създаденият софтуер ще се използват от изследователите за изследване, приложение и демонстриране на различни методи и алгоритми в областта на роботиката и ИТ технологиите и за обучение на докторанти и студенти. Чрез планираните 12 броя публикации в престижни издания, някои от които с отворен достъп ще се повиши видимостта на института в международното научно пространство, което ще допринесе за повишаване на неговия рейтинг.

Постигането на целите, задачите и реализацията на проекта ще създадат необходимите предпоставки, среда и условия за научното израстване на включените в научния колектив по проекта учени: млади учени и докторанти. Членовете на колектива ще имат възможността да работят с нови технологии и модерна апаратура и да придобият нови знания, свързани с управлението на роботи в сложна среда.

Активното участие в проекта на изброените по-горе членове на екипа, ще допринесе за научното и професионалното им развитие в следните аспекти:

- възможност за работа в екип, включващ водещи специалисти в областта;

- възможност за извършване на съвременни научни изследвания в областта на роботиката;

- възможност за участие в реномирани международни и национални научни форуми;

- повишаване на професионалната квалификация в резултат на решаване на фундаментални научни проблеми.