Целью данного проекта является разработка вербально-интерактивных роботов, построенных на базе современных речевых и мобильных технологий. Современный обучающий вербально-интерактивный робототехнический комплекс будет решать следующие задачи: обучение студентов и учащихся старших классов основам робототехники, механики, математики, теории управления, речевым технологиям, программирования микроконтроллеров, применение новейших технологий на основе мобильных интерфейсов. Вербально-интерактивный робототехнический комплекс непременно будет способствовать продвижению интереса к роботизированному производству на новый уровень.
Объект исследования, разработки или проектирования: Вербально-интерактивный робототехнический комплекс, распознавание речи, машинное зрение, анализ и синтез технических систем.
Методы исследования: Речевые технологии, математическое и компьютерное моделирования систем, цифровая обработка сигналов, теория распознавания образов, теория принятия решений, технология разработки программного обеспечения.
Полученные результаты и новизна: Разработаны концепции и архитектура базовой программной платформы для создания вербально-интерактивных роботов на основе современных речевых технологий. Получена программная реализация алгоритмов отображения роботом мимики и речи на встроенном жидкокристаллическом дисплее (графический речевой аппарат). В рамках указанных задач были получены следующие основные результаты: сформирован набор алгоритмов и методов предназначенных для параметризации речевых сигналов и изображении лица(мимики) в различных аспектов процесса речеобразования, построен алгоритм автоматической сегментации речевого сигнала; определен формат представления параметров, входящих в состав цифрового голоса образа; осуществлена алгоритмическая и программная реализация системы для автоматической параметризации речевых сигналов. Разработанная система также позволяет обрабатывать многомодальные сигналы, полученные из нескольких звукозаписывающих устройств.
Основные конструктивные и технико экономические показатели: Расчет себестоимости изготовление корпуса вербального робота. Расчет себестоимости 3D принтера, предназначенного для изготовления конструкции и элементов робота. Расчет стоимости программно-аппаратных средств и инструментарии для робота.
Степень внедрения: Вербально-интерактивный робототехнический комплекс с полным функционалом находится на стадии разработки, Внедрение комплекса запланировано на третьи год исследования по проекту.
Эффективность: Через коммерциализацию научно-исследовательского проекта, продажи вербально-интерактивных роботов будет достигнут положительный экономический эффект и создан новый рынок высокотехнологичных устройств. Это, безусловно, приведет к повышению спроса на робототехнические устройства.
Область применения: Результаты проекта применимы для образовательных, лечебных учреждений и для многих.
Цель работы: Целью является разработка и исследование математической и компьютерной моделей комбинированной двух контурной гелиосистемы с термосифонной циркуляцией, для снабжения зданий энергией и теплом здании и различных объектов, программно-аппаратных инструментариев и проведение опытно-экспериментальных работ по созданию сети, а также мониторинг и их функционирования.
Объект исследования, разработки или проектирования: Солнечная энергия, плоский солнечный гелиоколлектор с термосифонной циркуляцией, тепловой насос, MatLab (Simulink).
Методы исследования: Тепловая физика, техническая термодинамика, теплопередача, математическое и компьютерное моделирования систем солнечного тепло и горячее водоснабжения.
Полученные результаты и новизна: Проведен аналитический анализ на основе исследования существующего опыта проектирования и использования различных типов гелиоустановок. Исследованы гелиоэнергетические ресурсы Республики Казахстан. Разработаны и исследованы математическая и имитационная модели двухконтурной гелиоустановки с термосифонной циркуляцией. А так же разработана процессы термосифонной циркуляции и теплового потока компьютерной модели теплового режима и конвективного теплообмена. Проведены экспериментальные испытания гелиоэнергетической установки с целю определение оптимальных параметров.
Основные конструктивные и технико экономические показатели: Гелиосистема имеет 2 контура с тепловым насосом, всего 2 шт. Общая площадь гелиоколлекторов 4м2. Годовая теплопроизводительность гелиосистемы 1747кВт*ч (летний период)+7180кВт*ч(зимний период) = =24652кВт*ч
Годовая теплопроизводительность гелиосистемы в виде эквивалентной величины «сэкономленного» за год, условного топлива 24652/816=30,2 т.у.т. (или 24652кВт*ч).
Степень внедрения: Разработанная комбинированная двухконтурная гелиосистема с термосифонной циркуляцией на стадии подготовки промышленного образца.
Эффективность: Новый рынок энергетических устройств.
Область применения: Результаты проекта применимы для образовательных, военных, децентрализованных пунктов, малых сельских предприятии и всей системы солнечного теплоснабжения для здании и сооружении.
Цель работы: Целью проекта является разработка системы интеррогации сигналов с использованием новой технологии измерения коэффициента преломления среды, которая позволит делать измерения независимо от влияния внешней температуры и электромагнитного поля на месте измерения, что будет достигнуто за счет того, что решетки Брэгга будут записываться на одном и том же оптическом волокне.
Объект исследования, разработки или проектирования: Волоконно-оптические датчики на основе волоконных решеток Брэгга (ВРБ), спектральные характеристики ВРБ, система интеррогации, рефрактометры.
Методы исследования: Эмпирические и теоретические основы исследований, математическое и компьютерное моделирование, математический аппарат преобразований Фурье и матриц перехода, вероятностные методы и статистическая обработка экспериментальных результатов, метод анализа спектральных характеристик, методы записи ВРБ.
Полученные результаты и новизна: Исследованы спектральные характеристики оптических датчиков на основе оптоволоконных решеток Брэгга и произведен расчет оптимальных параметров для измерительных и опрашиваемых элементов системы интеррогации. Проведён расчет и выбор оптимальных параметров волоконных решеток Брэгга для оптических датчиков. Проведен анализ моделей и параметров датчиков на основе волоконных решеток Брэгга и влияние физических параметров на спектральные характеристики решеток. Проведен анализ и исследованы основные параметры оптических датчиков. Исследовано влияние внешних и физических величин на спектральные характеристики оптических датчиков на основе волоконных решеток Брэгга. Исследованы и получены математические и компьютерные модели оптических датчиков и оптических элементов системы интеррогации, основанных на периодических оптоволоконных структурах и произведен подбор их параметров.
Основные конструктивные и технико экономические показатели: В 2016 году рост рынка применения ВОД преимущественно на основе ВРБ достиг 3,36 млн. установленных датчиков, к 2020 году данный рынок может вырасти в 1,5-2 раз. Результаты проекта приведут к ускорению развития оптоволоконных технологий в телекоммуникациях на высокий уровень в нашей стране.
Степень внедрения: Система интеррогации сигналов с оптоволоконным рефрактометром с использованием телекоммуникационных сетей с полным функционалом находится на стадии разработки, Внедрение разработанной системы запланировано на третий год исследования по проекту.
Эффективность: Положительный экономический эффект
Область применения: Результаты проекта имеют широкое практическое применение в различных отраслях, таких как медицинские учреждения и объекты здравоохранения, крупные промышленные предприятия ,. в автомобильной промышленности, пищевой, сельскохозяйственной и животноводческой промышленности, а также в промышленной технике , металлургической промышленности; нефтяной и газовой промышленности.
Грант на коммерциализацию результатов научной и(или) научно-технической деятельности №0365 Производство и реализация биогаза, биоудобрений на базе разработки и построения модульного автоматизированного биогазового комплекса с цифровыми технологиями управления и функционирования
Модульный биогазовый комплекс высокостойкий к агрессивным средам предназначена для безотходной переработки многочисленных видов органического сырья (различные биомассы) высокого класса опасности в биоудобрение, электроэнергию, тепловую энергию, природный углекислый газ. Установка оборудована автоматизированной системой управления с применением удаленного доступа на основе облачных технологий, обслуживается операторами.
Биогазовый комплекс – это комплекс по переработке сельскохозяйственных отходов с производством удобрений и биогаза, который используется в энергоустановках для выработки электроэнергии и тепла. Биогаз ‐ альтернативное возобновляемое газообразное топливо на основе метана, получаемое в результате брожения органических веществ. Источником сырья для выработки биогаза и последующей генерации энергии являются объекты инфраструктуры: Агропромышленный комплекс (твердые и жидкие отходы животноводства, сельского хозяйства, перерабатывающих предприятий и птицеводства). Полигоны ТБО (органического происхождения).
Преимущества нашего проекта
Одним из путей решения проблемы рационального использования ресурсов являются альтернативные источники энергии. Мы применяем разработанные нами гелиоколлектора с целью подогрева реактора биогазовой установки, и используем солнечные гелиоколлекторы разной мощности по объему и вырабатываемой энергии. Система солнечных коллекторов не приводит к ухудшению эстетического вида нашего биогазового комплекса, а получаемая энергия является экологически чистой.
Производство и энергетическое использования биогаза имеет целый ряд
обоснованных и подтвержденных мировой практикой преимуществ, а
именно:
Конкурентоспособное энергетическое использование пахотных земель по сравнению с производством жидких моторных топлив (биоэтанола и биодизеля).
— Отсутствие биологической зависимости — выращивание собственых анаэробных бактерии «ЭНЗИМЫ», предложенной нами «Нау-Хау». Это наш основной продукт, для ускорения процесса выхода на метановые брожения и увеличивает выход биогаза от 20 до 40% без изменений конструкции биогазовой станции.
— Технологический процессы автоматизированы и подлежат контролю
В результате выполненного проекта «Разработка теоретических основ создания биогазовой установки для птицеферм», (гос. регистрация №0117РКИО483 от 24.07.2017г.) разработана биогазовая установка для птицеферм, предложены основные элементы компоновки установки.
Целью данной работы является разработка системы интеррогации сигналов с использованием новой технологии измерения коэффициента преломления среды, которая позволит делать измерения независимо от влияния внешней температуры и электромагнитного поля на месте измерения, что будет достигнуто за счет того, что решетки Брэгга.
Интеррогаторы – приборы, с помощью которых опрашиваются ВБР.
Интеррогатор, созданный как специализированная система, может характеризоваться гораздо большей универсальностью — особенно при использовании нетипичных Брэгговских структур (кроме обычных решеток со спектром, подобным кривой Гаусса).
Интеррогаторы обычно измеряет сдвиг длины волны Брэгга, который затем преобразуются в измеряемые данные (например, деформация, температура, давление так далее.). Параметры интеррогратора, такие как разрешение, скорость, точность и линейность могут существенно повлиять производительность датчика, например, для разрешения температуры и деформации изменение на ~ 0,1°C и 1мкс требует разрешения по длине волны 1 мкм.
Цель проекта: Исследование и разработка математической и информационной модели, а также программно-технической реализации задачи эвакуации на основе построения многокритериального потокораспределения в сетях для учебных корпусов и зданий предприятий с учетом нестационарности распределения людей в помещениях здания, а также создание на их основе информационной системы, позволяющей получить оперативный план эвакуации в реальном режиме времени.
Научная новизна:
Результаты и основные положения работы могут быть использованы в учебных целях, как тренинги при возникновении чрезвычайных ситуаций.