Розглянуто найбільш типові збурення, що виявляються в ході роботи з компонентами мікросистем та ускладнюють виконання необхідних операцій: коли захоплювальний пристрій мікроманіпулятора орієнтується та рухається до об'єкта, під дією електростатичних полів об'єкт раптово може налипнути на нього або відштовхнутися, що призводить до невдалого завершення операції захоплення.

Розглянуто питання побудови інтелектуальних систем керування мікромеханічними системами, у яких використовуються нейромережеві блоки завбачення (предиктори). Для побудови таких систем широко використовуються моделі динаміки та статики, що описують взаємодію мікрооб'єктів з урахуванням фактора масштабування. Спільне використання інтелектуальних систем керування переміщенням, функціонуванням мікромеханічних систем і предикторів дозволяє збільшити ефективність мікротехнологічних систем і знизити кількість необхідних коригувальних утручань з боку оператора.

Рассмотрено построение системы распределенного и удаленного управления интеллектуальными микроробототехническими системами (МРТС) на основе технологии Web-служб. Предложенный подход позволяет эффективно решать проблемы задержки сигналов обратной связи использованием формата хранения данных XML, а также снимать привязку программных модулей к аппаратной платформе за счет клиент-серверной архитектуры на базе Web-служб. Рассмотрены проблемы информационного взаимодействия при распределенном управлении МРТС.

Рассмотрены вопросы создания больших коллективов микророботов, предложены способы информационного взаимодействия с учетом специфики микросистем. Эффективное использование микророботов не возможно без широкого применения быстросчетных, компактных интеллектуальных алгоритмов. Рассмотрен один из вариантов построения системы планирования.

Рассмотрены вопросы использования нейросетевых предикторов в системах управления микроэлектромеханическими системами (МЭМС) (в частности, в микроманипуляционных устройствах), изготовленных с применением наноструктурных материалов. Предложены конструкция, математическая модель и методы интеллектуального управления захватным устройством на основе наноструктурных металлических материалов, в котором в качестве эффективных сил удержания микрообъектов используются силы Ван-дер-Ваальса. Отмечены основные преимущества использования наноструктурных металлических материалов в МЭМС и микроинструментах.

Рассмотрены методики использования алгоритмов искусственного интеллекта при построении систем управления микророботами и комплексами, учитывающих специфику решаемых задач и непредсказуемый характер взаимодействия микрообъектов между собой и с окружающей средой. Показана необходимость построения и использования виртуальных моделей не только при синтезе алгоритмов, но и в процессе управления. Приведены результаты программных и натурных экспериментов.

Рассмотрены вопросы построения интеллектуальных систем управления микромеханическими системами, в которых используются нейросетевые блоки предсказания (предикторы). Несмотря на показанную экспериментально эффективность уже известных схем управления с использованием предикторов, они применимы только к процессам захвата и выпускания микрообъектов. Вместе с тем одними из главных проблем при реализации операций удержания объектов в захватном устройстве микроманипулятора являются деформации и разрушения микрообъектов в губках захватных устройств. Для решения этой проблемы предложено включение в контур управления дополнительного блока, отвечающего за корректность выполнения операций удержания микрообъектов путем косвенной оценки усилий в исполнительном устройстве микроманипулятора.

Рассмотрены вопросы построения интеллектуальной системы планирования траектории движения мобильного робота. Предлагаемая система планирования основана на одновременной работе трех подсистем: нейронной сети, генератора траектории и регулятора скорости. Основная идея предлагаемого подхода состоит в использовании нейронной карты как динамического представления заданного пространства, информация о которой поступает с внешних источников.

На основании модели роста дендритного осадка при гальваностатическом электролизе разработана методика анализа динамики его формирования в лабораторных условиях. Запись во времени катодного перенапряжения и видеоизображения стержневого электрода позволили установить, что дендриты меди из раствора, отвечающего условиям производства порошка марки GG с добавкой поверхностно-активных веществ (ПАВ) Ф2, формируются при меньшей плотности размещения вершин на фронте роста по сравнению с раствором без добавки. Это способствует большей текучести готового порошка. В то же время, из раствора с добавкой ПАВ Ф2 образуются дендриты с большим радиусом вершин по сравнению с осадком из чистого раствора. При этом продолжительность активного развития дендритного осадка до сброса перенапряжения и наступления "заковывания" заметно возрастает в присутствии ПАВ Ф2, что способствует повышению выхода готовой продукции и снижению выхода катодного скрапа. Результаты лабораторного эксперимента подтверждены в промышленном производстве: при электролизе в присутствии добавки ПАВ Ф2 повысилась текучесть порошка и снизился выход катодного скрапа.

Рассмотрена методика использования моделей микрозахвата, окружающей среды и поверхностных свойств материалов при построении интеллектуальной системы управления капиллярного захватного устройства. Предложено на основании модельных данных построить контур коррекции сигнала управления с нечеткого регулятора, использующего косвенные данные для реконструкции текущего состояния системы захват - микрообъект, что позволит увеличить быстродействие микрозахвата, обеспечить надежное удержание и гарантированное отпускание микрообъектов.

Рассмотрены вопросы построения интеллектуальной системы планирования траекторий движения для группы мобильных роботов на базе рекуррентной нейронной сети. Планирование реализовано по гибридному принципу и заключается в построении общего блока конструктора пути для формирования траекторий участников группы в рабочем пространстве и использовании распределенной рекуррентной нейронной сети для формирования нейронной карты с учетом целевых позиций каждого из мобильных роботов.

Рассмотрено использование нечетких интеллектуальных алгоритмов для решения проблемы планирования траекторий движения мобильного микроробота в условиях, когда вычислительные возможности бортовых электронных устройств ограничены размерами микроробота, а высокая степень изменчивости и неопределенности рабочей среды требует от системы управления интеллектуальных способностей при принятии решений.

Рассмотрено использование различных типов интеллектуальных алгоритмов на основании технологий мягких вычислений: искусственных нейронных сетей, нечеткой логики и генетических алгоритмов для реализации планирования и управления движением мобильных роботов. Приведены результаты моделирования и выделены ключевые особенности использования рассматриваемых подходов.

Исследовано влияние режима поляризации на динамику роста и структуру электролитических дендритных осадков цинка, полученных при комнатной температуре из электролита, содержащего 0,3 моль/л оксида цинка и 4 моль/л гидроксида натрия. Электроосаждение проводили при задании постоянного тока и постоянного потенциала, а также в импульсных режимах. Для определения площади поверхности дендритных осадков in situ использовали метод хронопотенциометрии при задании постоянного тока. Микроструктуру цинка исследовали методом электронной микроскопии. Поверхность осадков, полученных в режиме импульсного задания тока, интенсивно увеличивалась в течение первых 5 мин электролиза, а затем менялась незначительно. В условиях потенциостатического электролиза коэффициент К, характеризующий соотношение между площадью поверхности дендритного осадка и площадью основы, увеличивался во времени линейно, а при использовании импульсного режима задания потенциала - по степенной зависимости. Наименьшей габаритной плотностью, которая мало меняется по толщине, характеризуются осадки, полученные в потенциостатических режимах. Плотность осадков, кристаллизация которых протекала в условиях импульсного задания тока, резко возрастала при завершении периода активного удлинения дендритов.