ҚазҰУ ғалымдары Zhugirmek v1.0 интеллектуалды роботын әзірлеуде — ҚазҰУ

91ý

ҚазҰУ ғалымдары Zhugirmek v1.0 интеллектуалды роботын әзірлеуде

14 шілде 2026
ҚазҰУ ғалымдары Zhugirmek v1.0 интеллектуалды роботын әзірлеуде

Жасанды интеллект, робототехника және мехатроника бүгінгі таңда әлемдік ғылыми-технологиялық дамудың негізгі бағыттарының біріне айналды. Өнеркәсіпте, медицинада, төтенше жағдайлардың алдын алуда, өндірісті автоматтандыруда және күнделікті тұрмыста адамға көмек көрсете алатын интеллектуалды роботтарға сұраныс жыл сайын артып келеді. Әсіресе, адам қозғалысын қайталай алатын және күрделі ортада өздігінен әрекет ететін гуманоидты роботтарды жасау көптеген мемлекеттердің ғылыми басымдықтарының қатарында.

Әлемнің жетекші технологиялық елдері соңғы онжылдықта гуманоидты роботтарды әзірлеуге миллиардтаған инвестиция бөліп келеді. Мұндай роботтар өндірістік кәсіпорындарда, қауіпті өндіріс орындарында, денсаулық сақтау жүйесінде, логистикада, білім беру саласында және қызмет көрсету индустриясында кеңінен қолданылуда. Сонымен қатар олар төтенше жағдайлар кезінде құтқару операцияларына қатысып, адам өміріне қауіп төнетін ортада күрделі міндеттерді орындауға мүмкіндік береді.

Қазақстанда робототехника қарқынды дамып келе жатқанымен, отандық гуманоидты роботтарды жобалау мен өндіру бағытындағы ғылыми зерттеулер әлі де шектеулі. Елде қолданылып жүрген роботтардың басым бөлігі шетелдік технологияларға негізделген. Сондықтан ұлттық инженерлік мектептің әлеуетін арттырып, өзіміздің жоғары технологиялық роботтарды әзірлеу стратегиялық маңызға ие.

Осы міндеттерді шешу мақсатында әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінде жаңа ғылыми жоба жүзеге асырылуда. Жоба аясында Zhugirmek v1.0 атты жаңа буындағы отандық гуманоидты роботтың құрылымы, кинематикасы, басқару жүйесі және тәжірибелік үлгісі әзірленеді.

Гуманоидты роботтарды жасау – тек жаңа құрылғы құрастыру емес. Бұл механика, мехатроника, робототехника, жасанды интеллект, автоматты басқару теориясы, компьютерлік модельдеу және цифрлық өндіріс технологияларын біріктіретін кешенді ғылыми бағыт.

Қазіргі заманғы роботтарға қойылатын талаптар барған сайын күрделене түсуде. Олар кеңістіктегі орнын дәл анықтап, қозғалысты тұрақты басқарып, сыртқы орта өзгерістеріне бейімделіп, көптеген сенсорлардан келетін ақпаратты бір мезгілде өңдей алуы қажет. Мұндай міндеттерді шешу жаңа математикалық модельдер мен басқару алгоритмдерін әзірлеуді талап етеді.

Zhugirmek v1.0 жобасының ғылыми құндылығы да осында. Зерттеу барысында роботтың құрылымдық сұлбасы жетілдіріліп қана қоймай, оның қозғалысын басқарудың тиімді әдістері, жұмыс аймағы, кинематикалық және беріктік сипаттамалары жан-жақты зерттеледі. Бұл өз кезегінде Қазақстанда гуманоидты робототехника саласының ғылыми негізін нығайтуға мүмкіндік береді.

Жобаның басты мақсаты – Zhugirmek v1.0 жаңа отандық гуманоидты роботын жобалау, оның құрылымдық және кинематикалық параметрлерін ғылыми тұрғыдан негіздеу, қозғалысты басқару жүйесін әзірлеу және тәжірибелік үлгісін жасау.

Жоба барысында роботтың кеңістіктегі қозғалысын дәл басқаруға мүмкіндік беретін алгоритмдер әзірленеді, құрылымдық шешімдері оңтайландырылады және тәжірибелік сынақтар жүргізіледі. Нәтижесінде халықаралық талаптарға сай келетін интеллектуалды робот платформасын қалыптастыру көзделіп отыр.

Жобаның ғылыми жаңалығы бірнеше бағытты қамтиды.

Ең алдымен, зерттеушілер Қазақстанда әзірленіп жатқан жаңа гуманоидты роботтың құрылымдық-параметрлік синтезін жүзеге асырады. Роботтың кинематикалық тізбектері, буындарының орналасуы, жұмыс аймағы және жетек жүйелері ғылыми есептеулер негізінде оңтайландырылады.

Екінші маңызды ерекшелік – роботтың тікелей және кері кинематикасының математикалық модельдерін әзірлеу. Бұл роботтың кез келген кеңістіктік қалыптағы қозғалысын жоғары дәлдікпен басқаруға мүмкіндік береді.

Сонымен қатар жобада робот қозғалысының тұрақтылығын қамтамасыз ететін басқару жүйесі әзірленеді. Басқару алгоритмдерінде PID-регулятор қолданылып, жетектердің жұмыс дәлдігі мен сенімділігі арттырылады.

Жоба аясында жаңа буындағы Zhugirmek v1.0 гуманоидты роботын әзірлеуге бағытталған бірнеше өзара байланысты ғылыми міндеттер жүзеге асырылады.

Бірінші кезеңде роботтың құрылымдық ерекшеліктері жан-жақты талданып, оның оңтайлы кинематикалық сұлбасы әзірленеді. Роботтың буындары, қозғалыс еркіндігі, механизмдерінің өзара байланысы және кеңістіктегі жұмыс мүмкіндіктері ғылыми есептеулер арқылы анықталады. Бұл зерттеу роботтың сенімділігі мен қозғалыс дәлдігін арттыруға негіз болады.

Келесі кезеңде гуманоидты роботтың үшөлшемді цифрлық моделі әзірленіп, оның тікелей және кері кинематикасы зерттеледі. Роботтың қозғалыс алгоритмдері есептеліп, жетектерге түсетін күштер мен айналу моменттері анықталады. Сонымен қатар роботтың жұмыс аймағы есептеліп, құрылымның беріктігі мен деформациясы талданады.

Жобаның соңғы кезеңінде қозғалысты басқару жүйесі жетілдіріліп, тәжірибелік үлгі дайындалады және сынақтан өткізіледі. Роботтың барлық тораптарының өзара жұмысы тексеріліп, оның нақты пайдалану жағдайларындағы тиімділігі бағаланады. Зерттеу нәтижелері халықаралық ғылыми журналдарда жарияланып, жаңа инженерлік шешімдердің ғылыми негізі қалыптастырылады.

Жоба робототехника, мехатроника және автоматты басқару салаларында кеңінен қолданылатын заманауи инженерлік және математикалық әдістерге негізделген.

Зерттеу барысында роботтың құрылымдық-параметрлік синтезі жүргізіліп, кинематикалық және динамикалық модельдері жасалады. Үшөлшемді жобалау жұмыстары SolidWorks бағдарламасында орындалып, роботтың барлық механизмдері виртуалды ортада модельденеді. Бұл әзірленіп жатқан конструкцияның тиімділігін алдын ала бағалауға мүмкіндік береді.

Роботтың қозғалысын басқару үшін тікелей және кері кинематика есептері шешіліп, жұмыс аймағы анықталады. Сонымен қатар беріктік талдауы жүргізіліп, конструкцияның механикалық сенімділігі бағаланады. Басқару жүйесінің дәлдігін арттыру мақсатында PID-регулятор қолданылып, жетектердің тұрақты әрі дәл жұмыс істеуі қамтамасыз етіледі.

Жобаның тәжірибелік бөлігінде 3D басып шығару технологиялары, CNC өңдеу, лазерлік кесу, сервожетектер, Jetson микропроцессоры, RealSense стереокамерасы, LiDAR сенсорлары және басқа да заманауи робототехникалық жабдықтар пайдаланылады. Бұл роботтың интеллектуалды басқару мүмкіндіктерін кеңейтуге жағдай жасайды.

Жоба әлемдік робототехника ғылымындағы өзекті бағыттардың бірі – гуманоидты роботтарды әзірлеу мәселесіне арналған. Зерттеу нәтижелері халықаралық ғылыми қауымдастық үшін де маңызды болмақ, өйткені олар қозғалысты басқару, кинематика және мехатроника салаларындағы жаңа инженерлік шешімдерді ұсынады.

Жоба аясында алынған нәтижелер халықаралық конференцияларда таныстырылып, беделді ғылыми журналдарда жарияланады. Атап айтқанда, зерттеу нәтижелерін ICHRI – International Conference on Human-Robot Interaction халықаралық конференциясында ұсыну жоспарланған. Сонымен қатар ғылыми мақалалар Web of Science және Scopus базаларына енетін халықаралық рецензияланатын журналдарда жарияланады.
Жоба Қазақстандағы робототехника саласының халықаралық ғылыми кеңістікке ықпалдасуына, шетелдік ғылыми орталықтармен ынтымақтастықты кеңейтуге және отандық инженерлік мектептің бәсекеге қабілеттілігін арттыруға мүмкіндік береді.

Жобаның практикалық нәтижесі ретінде жаңа буындағы Zhugirmek v1.0 отандық гуманоидты роботының жұмыс істейтін тәжірибелік үлгісі жасалады. Роботтың қозғалысты басқару жүйесі әзірленіп, оның құрылымдық, кинематикалық және беріктік сипаттамалары тәжірибе жүзінде дәлелденеді.

Әзірленген технологиялар өндірісті автоматтандыруда, білім беру ұйымдарында, ғылыми зертханаларда, қызмет көрсету саласында және қауіпті өндірістік ортада қолдануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар жоба нәтижелері қазақстандық робототехника индустриясының дамуына, импортты алмастыруға және жоғары технологиялық өнім өндіруді кеңейтуге негіз болады.

Жоба аясында экзоскелет арқылы қашықтан басқару жүйесін және Jetson микропроцессоры негізінде көптеген сенсорларды біріктіретін автономды басқару жүйесін әзірлеу де жоспарланған.

Жоба нәтижесінде роботтың құрылымдық, кинематикалық және беріктік талдаулары толық аяқталып, оның оңтайландырылған үшөлшемді моделі әзірленеді. Сонымен қатар роботтың жұмыс аймағы, жетектердің күштері мен айналу моменттері анықталып, қозғалысты басқарудың тиімді алгоритмдері ұсынылады.

Зерттеу қорытындылары бойынша Web of Science немесе Scopus базаларына енетін жоғары рейтингті ғылыми журналдарда кемінде екі мақала жариялау жоспарланған. Сонымен бірге Қазақстан Республикасының патентін алу, жаңа инженерлік шешімдерді қорғау және толыққанды жұмыс істейтін Zhugirmek v1.0 эксперименттік үлгісін жасау көзделген.

Zhugirmek v1.0 жобасы – Қазақстандағы робототехника ғылымын жаңа деңгейге көтеруге бағытталған маңызды ғылыми бастама. Жоба механика, мехатроника, автоматты басқару және жасанды интеллект бағыттарын біріктіре отырып, халықаралық деңгейде бәсекеге қабілетті отандық гуманоидты роботты әзірлеуді көздейді.

Зерттеу нәтижелері Қазақстанның инженерлік ғылымының әлеуетін арттырып қана қоймай, жоғары технологиялық өндірісті дамытуға, ғылыми-инновациялық экожүйені нығайтуға және ұлттық робототехника саласының қалыптасуына елеулі үлес қосады. Болашақта Zhugirmek v1.0 платформасы білім беру, өндіріс, медицина, қызмет көрсету және төтенше жағдайлар салаларында қолданылатын интеллектуалды роботтық жүйелерді әзірлеуге негіз бола алады.