Образовательная программа 15.04.06 «Мехатроника и робототехника» направлена на подготовку магистров в области компьютерных технологий управления мехатронными и робототехническими системами. Цель программы – формирование компетенций в проектировании, моделировании и разработке интеллектуальных систем управления на основе искусственного интеллекта, машинного обучения и современных алгоритмов анализа данных. Выпускники готовы к научно-исследовательской и проектно-конструкторской деятельности в высокотехнологичных отраслях.

Студенты изучат основные принципы управления и применение компьютерных технологий в решении задач мехатроники и робототехники. Программа обучения включает изучение различных языков программирования, а также алгоритмов и методов управления, используемых в мехатронике и робототехнике.

Студенты имеют возможность освоить навыки по проектированию и разработке программного обеспечения для управления мехатронными системами и роботами. Они изучат принципы взаимодействия механических, электронных и программных компонентов системы, а также научатся эффективно использовать датчики и актуаторы в процессе управления.

По окончании программы студенты будут готовы к работе в области мехатроники и робототехники как разработчики программного обеспечения, инженеры по управлению робототехническими системами, а также исследователи и консультанты в этой области. Программа предоставляет возможность получения дополнительных сертификатов и участия в проектах и исследованиях, связанных с мехатроникой и робототехникой.

На кафедре 32 Электромеханики и робототехники созданы все условия, при которых обучающиеся смогут применять полученные ими теоретические знания в ситуациях практической деятельности, развивать универсальные, общепрофессиональные и профессиональные компетенции, предусмотренные образовательной программой. Уникальные отличия образовательной программы:

• основной акцент программы сделан на обучение студентов особенностям разработки и управления мехатронными и робототехническими системами. Студенты изучат современные технологии, применяемые в производственных процессах – искусственный интеллект, машинное обучение, интернет вещей и компьютерное зрение, получат знания о том, как применять эти технологии при создании новых и эксплуатации робототехнических систем. В процессе освоения образовательной программы обучающимся предоставляется возможность развития творческого и научного потенциала при участии в проектной деятельности на кафедре и в специализированных лабораториях Инженерной школы по реальным задачам индустриальных и технологических партнеров, входящих в консорциум «Инженерное образование»;
• в рамках элитарной подготовки по ядерной образовательной программе обучающимся предоставляется возможность углубленного освоения профессиональных компетенций и выбора индивидуальной траектории обучения на дисциплинах (модулях) общего / управленческого / исследовательского трека. Треки образовательной программы разделены по этапам жизненного цикла технических систем (исследование, разработка, производство, эксплуатация, утилизация). Модель индивидуализации строится на базе следующих ключевых механизмов: выбор и углубление в рамках выбранного направления и направленности. Выбор трека производится путем выбора пула дисциплин трека (элективных и факультативных);
• в рамках работы Политехнического класса Инженерной школы ГУАП предусмотрена педагогическая практика магистрантов путем взаимодействия в качестве научных руководителей с талантливыми школьниками, что поможет выпускникам приобрести навыки академической преподавательской деятельности и ораторского искусства;
• ежегодно в Институте киберфизических систем проводится международная научно-техническая конференция по электромеханике и робототехнике «Завалишинские чтения», участие в которой позволяет студентам публиковать результаты своих научных исследований в сборниках статей, индексируемых наукометрическими базами данных РИНЦ и Scopus;
• у студентов есть возможность участия в программах международного обмена студентами с университетами Китая.

Индустриальные партнёры представлены предприятиями машиностроения, приборостроения, робототехники и научно-исследовательскими центрами. Сотрудничество включает практики, стажировки, выполнение ВКР по реальным задачам, совместные НИР и участие в хакатонах. Партнёры формируют проектные кейсы, обеспечивают экспертное сопровождение, доступ к оборудованию и технологическим площадкам, а также поддерживают целевое обучение и трудоустройство.

Кафедра 32 активно занимается привлечением новых индустриальных и технологических партнеров с различными моделями взаимодействия, в том числе направлением на производственную практику студентов. Заключены договоры о практической подготовке с более 100 профильными предприятиями. Наличие тесных связей с предприятиями-партнерами консорциума «Инженерное образование» обуславливает востребованность студентов, обучающихся по направлению подготовки 15.04.06 «Мехатроника и робототехника». Это даёт возможность выпускнику выбирать места прохождения производственных практик с различными условиями и направленностью.

Образовательная программа поддерживается профильными лабораториями Инженерной школы ГУАП: лабораторией робототехники, лабораторией беспилотных авиационных систем, лабораторией интернета вещей, лабораторией искусственного интеллекта, лабораторией новых производственных технологий, отделом Инженерный гараж, где обучающиеся занимаются проектной и исследовательской деятельностью.

В рамках проектной деятельности партнеры формируют названия проектов для выполнения обучающимися в рамках образовательной программы и кейсовые задания для проведения хакатонов и иных соревновательных мероприятий.

Студенты проходят практику как на кафедре во время проведения занятий, так и на базе предприятий – индустриальных партнеров и научно-исследовательских организаций.

Студенты кафедры электромеханики и робототехники в течение учебного года активно участвуют в работе студенческого конструкторского бюро «Силовые машины – ГУАП» Инженерной школы, которое осуществляет подготовку обучающихся в области проектирования и моделирования узлов электрических машин. Для обучения студентов используется современное программное обеспечение NX Siemens и Teamcenter, которое применяется большинством крупных компаний, занимающихся производством электрических машин.

В процессе обучения участники СКБ выполняют кейсы, связанные с оцифровкой чертежей и проектирования базовых узлов. После получения навыков работы с программным обеспечением студентам ставятся уже реальные задачи по проектированию и моделированию напрямую от технологического партнера ПАО «Силовые Машины».

Студенты могут заключить целевой договор с ПАО «Силовые Машины» и получать дополнительную стипендию от предприятия.

Направления научных исследований и работа над актуальными проектами:

• Мехатроника и робототехника
• Автоматизация и IT
• Применение РТС для решения электроэнергетических задач
• Информационная и кибербезопасность
• Алгоритмы искусственного интеллекта, цифровые технологии
• Информационные системы и технологии

Результатами исследований коллектива сотрудников и студентов кафедры 32 являются научные труды в сборниках и журналах, индексируемых в ВАК, Scopus, WoS и РИНЦ, а также их представление на научных конференциях:

• «Завалишинские чтения»;
• «Волновая электроника»;
• «Метрологический форум» и др.

Студенты получают знания в области теории управления, моделирования мехатронных систем, ИИ, машинного обучения и программирования РТС. Осваивают практические навыки разработки ПО, настройки сенсорных и приводных систем, работы с промышленными роботами. В проектной деятельности формируются умения анализа, командной работы и принятия инженерных решений. Развиваются навыки управления проектами, технической коммуникации и презентации результатов.

Выпускник магистратуры обладает компетенциями для научно-исследовательской и проектно-конструкторской деятельности в сфере мехатроники и робототехники. Способен анализировать перспективные научные направления, применять методы математического моделирования и проводить патентные исследования. Владеет навыками проектирования и конструирования робототехнических систем (РТС) с использованием САПР, расчета их статических и динамических характеристик, а также выбора оборудования с учетом технико-экономической эффективности. Готов разрабатывать структуры управления и мехатронное обеспечение манипуляторов, оформлять проектную документацию, опираясь на актуальную нормативную базу.

Выпускники могут работать инженерами-конструкторами и проектировщиками робототехнических систем, инженерами-схемотехниками, разработчиками программного обеспечения, специалистами по промышленной и мобильной робототехнике, инженерами по автоматизации, кибернетиками, научными сотрудниками. Области деятельности – роботизация производства, машиностроение, приборостроение, НИОКР, цифровые и интеллектуальные системы управления.

Области трудовой деятельности выпускника:

• производство машин и оборудования (в сферах: автоматизации, механизации и роботизации производства);

• производство электрооборудования, электронного и оптического оборудования (в сфере определения технических характеристик новой техники);

• сквозные виды профессиональной деятельности в промышленности (в сфере научных исследований).

Большинство выпускников работают по специальности или в близких областях на следующих профильных предприятиях, занимающихся проектированием, производством и эксплуатацией робототехнических систем и комплексов.

Кем могут работать студенты-выпускники по данной специальности:

• инженер-конструктор;
• инженер-проектировщик;
• инженер-схемотехник;
• инженер электронной техники;
• кибернетик;
• разработчик программного обеспечения;
• проектировщик мобильной робототехники;
• проектировщик промышленной робототехники;
• робототехник;
• проектировщик-эргономист роботизированных систем;
• ведущий инженер;
• младший научный сотрудник;
• заведующий лабораторией / отделом.

Выпускники кафедры занимают ведущие позиции на отраслевых предприятиях. Большинство выпускников работают по специальности или в близких областях на следующих профильных предприятиях, занимающихся проектированием, производством и эксплуатацией робототехнических систем и комплексов:

• АО "Обуховский завод" – уникальное многопрофильное машиностроительное предприятие, специализирующееся на изготовлении изделий с механическими, гидромеханическими и электромеханическими приводами. Предприятие обладает мощными производственными, конструкторскими и испытательными комплексами, позволяющими выполнять полный цикл изготовления новых высокотехнологичных и наукоемких изделий: от разработки конструкторской документации до запуска в серийное производство;
• СПб ФИЦ РАН – основные направления деятельности ФИЦ РАН неразрывно связаны с развитием информационного общества и экономики России, в частности, с созданием интеллектуальных интегрированных систем поддержки принятия решений, комплексного моделирования, автоматизации мониторинга и управления информационными процессами в сложных системах; многомодальных пользовательских интерфейсов в человеко-машинных и робототехнических комплексах; технологическими основами информационной и кибербезопасности, постквантовых криптосистем; развитием интеграционных процессов в региональных агропромышленных комплексах;
• ООО "МГБот" – компания занимается разработками в области интернета вещей, производит образовательные наборы и лектронные компоненты для изучения Интернета вещей и робототехники, позволяющие существенно расширять и углублять общеобразовательную программу в концепции конвергентного подхода к обучению. Образовательные наборы ориентированы на обучение принципам работы умных устройств и систем, служащих для комфорта и безопасности профессиональной и повседневной деятельности человека;
• ООО "Макро Солюшнс" – является лидером в области разработки робототехнических комплексов, в том числе на основе отечественных процессоров. Особенность деятельности – индивидуальные робототехнические решения по промышленной автоматизации отечественных и зарубежных производств в различных отраслях, внедрение на предприятии концепции «Индустрии 4.0».