News of the Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of SciencesNews of the Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of SciencesИзвестия Кабардино-Балкарского научного центра РАН1991-66392949-194039145110.35330/1991-6639-2023-6-116-33-46CKUFYOАвтоматизация и управление технологическими процессами и производствамиAutomation and control of technological processes and productionsResearch ArticleAutomation and control of technological processes and productionsАвтоматизация и управление технологическими процессами и производствамиhttps://orcid.org/0000-0002-7966-3557ZammoevA. U.ЗаммоевАслан Узеирович
Russian Federation

Candidate of Technical Sciences, Head of the joint laboratory “Android Technology” and “Bionanorobotics”

канд. техн. наук, зав. совместной лабораторией «Андроидная техника» и «Бионаноробототехника»

zammoev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0187-563XАбуталиповРенат НадельшаевичAbutalipovR. N.
Russian Federation

Candidate of Technical Sciences, Senior researcher of the joint laboratory “Android Technology” and “Bionanorobotics”

канд. техн. наук, ст. науч. сотр. совместной лаборатории «Андроидная техника» и «Бионаноробототехника»

bnt_nat_2016@mail.ruИнститут информатики и проблем регионального управления – филиал Кабардино-Балкарского научного центра РАНInstitute of Computer Science and Problems of Regional Management – branch of Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of Sciencesru2205202620236NO6 (2023)№6 (2023)334605032026Copyright ©; 2026, Заммоев А.У., Абуталипов Р.Н.Copyright ©; 2026, Zammoev A.U., Abutalipov R.N.2026Заммоев А.У., Абуталипов Р.Н.Zammoev A.U., Abutalipov R.N.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rcsi.science/1991-6639/article/view/391451

The development of theoretical foundations for the design and prototyping of bionanorobotic devices and systems in cyber-physical systems and environments requires solving current problems of creating full-fledged systems for automatic design and prototyping with intelligent control (SADPIC). The article presents the results of the development of an experimental laboratory SADPIC for the creation of soft polymer mechatronic constructions, which makes it possible to conduct research on SADPIC processes and develop a specialized research and production complex for the synthesis of applied devices and systems of soft robotics and biorobotics. The technical and experimental data obtained in practice are used in the analysis processes of SADPIC and the search for opportunities for developing the theoretical basis of SADPIC, applicable for the creation of applied bionanorobotic devices and systems.

Разработка теоретических основ бототехнических систем и конструкций в киберфизических системах и средах требует решения актуальных проблем создания полноценных систем автоматического проектирования и прототипирования с интеллектуальным управлением (САППИУ). В статье представлены результаты разработки экспериментальной лабораторной САППИУ для создания мягких полимерных мехатронных конструкций, позволяющей проводить исследование процессов САППИУ и разрабатывать специализированный исследовательско-производственный комплекс для синтеза прикладных устройств и систем мягкой робототехники и биоробототехники. Полученные на практике технические и экспериментальные данные применяются при анализе процессов САППИУ и поиске возможностей развития теоретической базы САППИУ, применимой для создания прикладных устройств и систем бионаноробототехники.

мягкая робототехникамягкая полимерная мехатронная конструкциябиоробототехникабионаноробототехникаавтоматическое проектированиеинтеллектуальное управлениепрототипированиевиртуальное прототипированиекиберфизические системы и средыфизическое прототипированиеsoft roboticssoft polymer mechatronic constructionbioroboticsbionanoroboticsautomated designintelligent controlprototypingvirtual prototypingcyber-physical systems and environmentsphysical prototyping1. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Поиск методов и исследование возможностей применения современных технологий виртуального прототипирования и конструирования биоинженерных систем при проектировании бионаноустройств и систем бионаноробототехники // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2020. № 6(98). С. 34–42. EDN: JNLSCR.Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Поиск методов и исследование возможностей применения современных технологий виртуального прототипирования и конструирования биоинженерных систем при проектировании бионаноустройств и систем бионаноробототехники // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2020. № 6(98). С. 34–42. DOI: 10.35330/1991-6639-2020-6-98-34-42. EDN: JNLSCR.2. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Мягкие полимерные мехатронные конструкции для применения биоинтегрированного подхода в мягкой робототехнике и биоробототехнике // Перспективные системы и задачи управления: Материалы XVII всероссийской научно-практической конференции и XIII молодежной школы-семинара, п. Домбай, 4–8 апреля 2022 года. Таганрог: ИП Марук М.Р, 2022. С. 302–313. EDN: RULOPE.Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Мягкие полимерные мехатронные конструкции для применения биоинтегрированного подхода в мягкой робототехнике и биоробототехнике // Перспективные системы и задачи управления: Материалы XVII всероссийской научно-практической конференции и XIII молодежной школы-семинара, п. Домбай, 4–8 апреля 2022 года. Таганрог: ИП Марук М.Р, 2022. С. 302–313. EDN: RULOPE.3. Matas J., James S., Davison A.J. Sim-to-real reinforcement learning for deformable object manipulation // Conference on Robot Learning. 2018. Pp. 734–743.Matas J., James S., Davison A.J. Sim-to-real reinforcement learning for deformable object manipulation // Conference on Robot Learning. PMLR, 2018. Pp. 734–743.4. Заммоев А. У. Перспективы развития методов и средств эволюционного моделирования для виртуального прототипирования бионаноробототехнических устройств и систем // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2018. № 6-2(86). С. 157–164. EDN: YZKELZ.Заммоев А. У. Перспективы развития методов и средств эволюционного моделирования для виртуального прототипирования бионаноробототехнических устройств и систем // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2018. № 6-2(86). С. 157–164. EDN: YZKELZ.5. Kamm R.D., Bashir R., Arora N. et al. Perspective: The promise of multi-cellular engineered living systems. APL bioengineering. 2018. Vol. 2. No. 4. P. 040901.Kamm R.D., Bashir R., Arora N. et al. Perspective: The promise of multi-cellular engineered living systems. APL bioengineering. 2018. Vol. 2. No. 4. P. 040901.6. Noor N., Shapira A., Edri R. et al. 3D printing of personalized thick and perfusable cardiac patches and hearts. Advanced Science. 2019. Vol. 6. No. 11. P. 1900344.Noor N., Shapira A., Edri R. et al. 3D printing of personalized thick and perfusable cardiac patches and hearts. Advanced Science. 2019. Vol. 6. No. 11. P. 1900344.7. Cvetkovic C., Raman R., Chan V. et al. Three-dimensionally printed biological machines powered by skeletal muscle. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2014. Vol. 111. No. 28. Pp. 10125–10130.Cvetkovic C., Raman R., Chan V. et al. Three-dimensionally printed biological machines powered by skeletal muscle. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2014. Vol. 111. No. 28. Pp. 10125–10130.8. Kriegman S., Blackiston D., Levin M. et al. A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2020. Vol. 117. No. 4. Pp. 1853–1859.Kriegman S., Blackiston D., Levin M. et al. A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2020. Vol. 117. No. 4. Pp. 1853–1859.9. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У., Нагоев З. В. Бионаноробототехника: концептуализация, проблематика и задачи исследований // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2016. № 6(74). С. 11–17. EDN: XRUYRN.Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У., Нагоев З. В. Бионаноробототехника: концептуализация, проблематика и задачи исследований // Известия Кабардино-Балкарского научно-го центра РАН. 2016. № 6(74). С. 11–17. EDN: XRUYRN.10. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Интеррепрезентативные сети (ИРС) и репрезентативность VR визуализации наноструктур и процессов в наносреде // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2016. № 4(72). С. 5–9. EDN: WKDXXD.Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Интеррепрезентативные сети (ИРС) и репрезентативность VR визуализации наноструктур и процессов в наносреде // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2016. № 4(72). С. 5–9. EDN: WKDXXD.11. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Доменная модель когнитивной инфокоммуникационной системы для интеллектуального медицинского онлайн-сервиса на базе бионаносенсорных устройств // Славянский форум. 2018. № 1(19). С. 104–113. EDN: YWXRMT.Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Доменная модель когнитивной инфокоммуникационной системы для интеллектуального медицинского онлайн-сервиса на базе бионаносенсорных устройств // Славянский форум. 2018. № 1(19). С. 104–113. EDN: YWXRMT.12. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Поиск, исследование и развитие технологий бионаноробототехники для устойчивого развития горных территорий // Устойчивое развитие горных территорий. 2018. Т. 10. № 3(37). С. 447–457. DOI: 10.21177/1998-4502-2018-3-447-457. EDN: YOHKLJ.Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Поиск, исследование и развитие технологий бионаноробототехники для устойчивого развития горных территорий в эпоху шестого технологического уклада // Устойчивое развитие горных территорий. 2018. Т. 10. № 3(37). С. 447–457. DOI: 10.21177/1998-4502-2018-3-447-457. EDN: YOHKLJ.13. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Актуальные задачи виртуального прототипирования бионаноустройств и систем управления: Материалы XV всероссийской научно-практической конференции и XI молодежной школы-семинара «Управление и обработка информации в технических системах», Нижний Архыз, 5–9 октября 2020 года. Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет, 2020. С. 193–200. EDN: HDQFSF.Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Актуальные задачи бионаноробототехники в области виртуального прототипирования бионаноустройств // Перспективные системы и задачи управления: Материалы XV всероссийской научно-практической конференции и XI молодежной школы-семинара «Управление и обработка информации в технических системах», Нижний Архыз, 5–9 октября 2020 года. Ростов-на-Дону: Южный федеральный университет, 2020. С. 193–200. EDN: HDQFSF.14. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Доменная модель когнитивной информационной системы как основа среды и систем бионаноробототехники // Сборник научных трудов II Международной научно-практической конференции «Цифровая трансформация науки и образования». Нальчик, 1–4 октября 2021 года. С. 140–148. EDN: DTKSPA.Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Доменная модель когнитивной информационно-коммуникационной системы как основа среды виртуального прототипирования устройств и систем бионаноробототехники // Сборник научных трудов II Международной научно-практической конференции «Цифровая трансформация науки и обра-зования». Нальчик, 1–4 октября 2021 года. Нальчик, 2021. С. 140–148. EDN: DTKSPA.15. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Разработка элементов технологии экспериментального прототипирования мягких полимерных мехатронных конструкций // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 1(105). С. 12–24. DOI: 10.35330/1991-6639-2022-1-105-12-24. EDN: VHTUQQ.Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Разработка элементов технологии экспериментального прототипирования мягких полимерных мехатронных конструкций // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 1(105). С. 12–24. DOI: 10.35330/1991-6639-2022-1-105-12-24. EDN: VHTUQQ.16. Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Проблемы разработки теоретических основ проектирования и прототипирования устройств и систем бионаноробототехники в киберфизических системах и средах // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 6(110). С. 28–38. DOI: 10.35330/1991-6639-2022-6-110-28-38. EDN: TTKAEL.Абуталипов Р. Н., Заммоев А. У. Проблема разработки теоретических основ проектирования и прототипирования устройств и систем бионаноробототехники в киберфизических системах и средах // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2022. № 6(110). С. 28–38. DOI: 10.35330/1991-6639-2022-6-110-28-38. EDN: TTKAEL.17. Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Разработка техники виртуального прототипирования мягких полимерных мехатронных конструкций // Материалы XVIII всероссийской научно-практической конференции и XIV молодежной школы-семинара «Перспективные системы и задачи управления». п. Домбай, 3–7 апреля 2023 года. Таганрог: Лукоморье, 2023. С. 302–313.Заммоев А. У., Абуталипов Р. Н. Разработка техники виртуального прототипирования мягких полимерных мехатронных конструкций // Материалы XVIII всероссийской научно-практической конференции и XIV молодежной школы-семинара «Перспективные системы и задачи управления». п. Домбай, Карачаево-Черкесская Республика, 3–7 апреля 2023 года. Таганрог: Лукоморье, 2023. С. 302–313.18. Бабешко В. Н. Информационная поддержка жизненного цикла изделий // Cборник научных трудов VIII международной научно-практической конференции «Техника и технологии: пути инновационного развития». Курск, 28 июня 2019 года. Том 1. Курск: Юго-Западный государственный университет, 2019. С. 24–26. EDN: TBUYKB.Бабешко В. Н. Информационная поддержка жизненного цикла изделий // Cборник научных трудов VIII международной научно-практической конференции «Техника и технологии: пути инновационного развития». Курск, 28 июня 2019 года. Том 1. Курск: Юго-Западный государственный университет, 2019. С. 24–26. EDN: TBUYKB.19. Hiller J., Lipson H. Dynamic simulation of soft multimaterial 3d-printed objects. Soft robotics. 2014. Vol. 1. No. 1. Pp. 88–101.Hiller J., Lipson H. Dynamic simulation of soft multimaterial 3d-printed objects. Soft robotics. 2014. Vol. 1. No. 1. Pp. 88–101.