Сергей Федорович Яцун
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой механики, мехатроники и робототехники Юго-Западного государственного университета (ЮЗГУ). Его научные интересы связаны с разработкой мобильных роботизированных систем и малогабаритных объектов для промышленности и медицины. На базе ЮЗГУ сформировал научную школу, подготовил более 40 кандидатов наук и выступает консультантом по докторским диссертациям. Активно работает со студентами и аспирантами, развивая новое поколение инженеров и исследователей.
Андрей Сергеевич Яцун
Сын Сергея Яцуна. Кандидат технических наук, доцент кафедры нанотехнологий, микроэлектроники, общей и прикладной физики ЮЗГУ. Разработал математические модели человеко-машинных систем, алгоритмы копирующего управления экзоскелетами верхних и нижних конечностей, методы планирования траекторий с применением нейросетевых и нечетких регуляторов. Под его руководством созданы решения для реабилитационных и промышленных экзоскелетов — от биомехатронных устройств для лечения плоскостопия до конструкций для подъема и переноса грузов. Предложил модели взаимодействия с «мягкими экзоскелетами», провел экспериментальные исследования их эффективности и участвовал в разработке национального стандарта ГОСТ «Промышленные экзоскелеты. Средства индивидуальной защиты».
Ось династии Яцунов: наука, проверенная практикой
Андрей Яцун: Академической наукой первым в семье занялся мой отец — Сергей Федорович Яцун. Он с отличием окончил Днепропетровский Ордена Трудового Красного знамени горный институт имени Артема и был направлен в аспирантуру в университет г. Мишкольц (Венгрия), где защитил кандидатскую диссертацию, посвященную автоматизации конвейеров для горнодобывающих предприятий.
В советские годы Днепропетровский горный институт считался одним из лидеров в области горной промышленности, и уже тогда там активно развивались направления, связанные с автоматизацией и переработкой.
Студенты много выезжали на предприятия, в том числе в Луганскую область. Даже сейчас, когда отец слышит в новостях упоминания тех мест, он часто вспоминает: «Вот там мы были, проходили практику».
В те годы направление автоматизации горнодобывающей техники действительно считалось одним из передовых в развитии современных средств производства. Сергей Федорович рассказывал, что в этот период удавалось проводить не только теоретические исследования, но и успешно применять их на практике. Он и его коллеги работали непосредственно на горнодобывающих предприятиях, занимались настройкой систем управления транспортными лентами. Это очень увлекало его, ведь можно было напрямую соприкоснуться с передовыми инженерными решениями, которые внедрялись в производство. Именно такая исследовательская работа, которая находила применение на практике, во многом повлияла на профессиональный интерес отца и желание заниматься наукой.
После защиты кандидатской диссертации на венгерском языке в 1980 году, он, по направлению Министерства образования СССР, приехал работать в Курск на кафедру теоретической механики в политехнический институт, где требовались профессиональные кадры.
Кафедру возглавлял доктор наук, профессор Петр Михайлович Алабужев, выдающийся ученый, человек с большим кругозором, жизненным опытом, основатель научной школы, один из ведущих специалистов в области теоретической механики. Авторитет Петра Михайловича Алабужева, его человеческие качества и научные работы, связанные с защитой от вредного воздействия вибраций, которые заинтересовали отца, оказались важным фактором при выборе места работы. Сергей Федорович быстро стал частью коллектива, и с тех пор его жизнь и работа связаны с этим вузом, который сегодня известен как Юго-Западный государственный университет. Мне не довелось поработать с Петром Михайловичем Алабужевым лично, но я помню как совсем маленьким мальчиком бывал в его рабочем кабинете.
У специалистов на производстве часто не хватало именно научных компетенций, поэтому приходилось подключать университетские научные школы. В восьмидесятые годы в Курске сформировалась крупная школа по вибротехнике. Она занималась вопросами вибротранспортировки, виброуплотнения, а также проблемами теории прочности. Свою докторскую диссертацию отец защищал в 1990 году в Рижском техническом университете по теории и синтезу вибрационных технологических процессов и вибромашин для переработки сыпучих материалов. На многих промышленных предприятиях, в том числе на Курском электроаппаратном заводе — одном из ведущих предприятий в стране по производству электрической техники: автоматов, устройств защитного отключения, — и по сей день работают выпускники Курского политехнического института, которые с большой теплотой вспоминают кафедру теоретической механики.
Научная работа велась с Курским аккумуляторным заводом, а также с рядом других региональных производств, которые сумели выстоять даже в трудные 90-е. Среди партнеров — ОКБ «Авиаавтоматика», выпускающее системы управления для авиации, с которым университет активно сотрудничает на протяжении десятилетий.
Для регионального университета это крайне важный фактор — тесная связь с промышленностью, научная работа для решения практических задач.
Мой дед, Федор Федорович Яцун, работал токарем на заводе, и, наверное, именно он заложил первые, пусть и не академические, но инженерные задатки в нашей семье. Но научную династию основал уже отец.
Семейный контур механики и медицины
Я помню, как еще маленьким ребенком приходил на кафедру, наблюдал, чем занимается отец и его коллеги. Именно инженерное содержание работы было особенно любопытным: меня завораживали детали машин, приборы, их устройство и то, как все это можно собрать в единое целое, буквально оживить.
Аудиозапись. Воспоминания о первом погружении в науку
Насколько я мог оценить в те годы, это не была «классическая» наука с бесконечным количеством формул на доске, скорее, практическая, инженерия, где наука решает реальные задачи. Сегодня, будучи ученым, я сам занимаюсь исследованиями, которые связаны с современной робототехникой и системами управления, и у них всегда есть четко ориентированный практический выход на конкретный результат. Наверное, поэтому мне с детства было интересно наблюдать за работой отца и я тоже выбрал для себя эту сферу.
У мамы свой акцент в научной работе, но, тем не менее, мы часто советуемся с ней по ряду направлений, которыми занимаемся. В последние годы у нас активно развиваются исследования, связанные с взаимодействием человека и машины, с созданием человеко-машинных систем и биомеханикой.
Аудиозапись. О совместной работе семьи Яцунов
У врачей совсем другой подход, и иногда нужен своего рода «переводчик» с инженерного языка на медицинский. В этом плане помогают и мама, и младшая сестра, которая работает врачом-офтальмологом. Мы вместе ищем точки пересечения, обсуждаем возможные решения.
Сегодняшние научные задачи действительно очень широкие и комплексные, и уже недостаточно быть узким специалистом в одной области. Требуется подготовка, охватывающая разные сферы знаний, и именно поэтому так важно советоваться и опираться на опыт коллег из других областей. У нас даже есть несколько совместных публикаций в области биомеханики. С инженерной стороны у мамы возникают вопросы, а она, в свою очередь, может подсказать нам что-то с медицинской точки зрения. Так и появляются пересечения, где наши компетенции дополняют друг друга.
В детстве я никогда не думал идти по маминым стопам, в медицину. Мне всегда была ближе инженерная школа. Как это обычно бывает у мальчишек, я любил машинки, конструкторы, все связанное с техникой. Медицина мне тогда казалась совсем далекой, однако, сегодня приходится погружаться и в нее. У нас, например, есть совместный грант РНФ с коллегами из Курского медицинского университета. Мы занимаемся исследованием методик оценки эффективности промышленных экзоскелетов: как экзоскелеты влияют на биологические параметры людей, где и для каких задач их лучше применять. При поддержке РНФ мы разрабатываем биотехнические шагающие системы — экзоскелеты нового поколения, которые помогают человеку поднимать и переносить тяжести без вреда для здоровья. Наш проект направлен на создание моделей и алгоритмов, позволяющих оператору и устройству работать как единое целое. Мы пытаемся понять, как согласовать движения человека и экзоскелета, используя датчики и адаптивные алгоритмы управления. В результате такие системы смогут расширить функциональные возможности человека и повысить безопасность труда в разных условиях.
Сестра, напротив, пошла по маминым стопам и стала врачом. Она училась в медицинском университете, закончила ординатуру, сейчас обучается в аспирантуре. Ее направление связано с узкоспециализированными вопросами терапии заболеваний глаза.
Интересно осознавать, как наши семейные компетенции сошлись в единую систему: то, чем занимаются родители, и то, что развиваем мы, дополняет друг друга и усиливает общий результат.
Но вместе с этим нельзя не отметить возникающие в работе сложности. Последние события в Курске наложили определенные ограничения на нашу работу. Хотя сирены и воздушная тревога стали привычным фоном, отключение мобильного интернета, а иногда и проводного сильно усложнило жизнь. Иногда возникают и сложности с электричеством, чего раньше не было. Однажды университет целую неделю работал на генераторах. В период отпусков это переносится легче, но работать бывает непросто. Конечно, люди вокруг переживают и волнуются. Бывали ситуации, когда средства ПВО работали ночью.
Мы, как никогда, стараемся держаться вместе, поддерживаем друг друга. И это касается не только нашей семьи: в целом и на кафедре, и в городе, чувствуется та же атмосфера. С одной стороны, есть напряжение, но с другой — люди сплотились, стали ближе друг к другу.
Первые искры науки: путь Андрея Яцуна
В школе, как и у многих, мои желания менялись: сегодня одно, завтра другое. У нас была сильная гуманитарная составляющая, много внимания уделялось истории. Но окончательно я понял, что хочу связать себя с инженерией, только ближе к третьему-четвертому курсу университета.
Я хорошо помню, как в еще в детстве приходил к отцу поговорить, а у него на столе всегда лежали бумаги, исписанные формулами и схемами. Он мог дома решать какую-то задачу, иногда что-то показывал, спрашивал мое мнение. Я стоял, смотрел на эти листы, исписанные уравнениями, и иногда пытался что-то понять, иногда просто наблюдал.
Но, пожалуй, первое яркое впечатление связано вовсе не с собственными научными результатами, а с одной поездкой. В 1999 году в городе Оулу, в Финляндии, недалеко от полярного круга проходил Международный технический конгресс. Мне тогда было всего двенадцать лет, и родители взяли меня с собой. Мы ехали на машине три дня из Курска, что уже само по себе было приключением. Атмосфера мирового научного Конгресса тогда оставила очень сильное впечатление и, наверное, во многом повлияла на то, что наука стала для меня частью жизни.
Мой первый осознанный шаг в сторону науки произошел еще в 11 классе. В школе у нас была программа «Старт в науку» под эгидой МГТУ имени Н.Э. Баумана. Мы выполняли собственные проекты, и по результатам одного из них я поехал в Москву для его представления. Там удалось пообщаться и с маститыми учеными, и с участниками из разных регионов нашей страны, посмотреть, что представляют собой научные разработки и в чем заключается суть исследований.
Уже на первом–втором курсе мы активно участвовали в программах Бауманки, а также ездили на фестиваль робототехники, который организовывал Институт механики МГУ имени М.В. Ломоносова. Все это давало возможность почувствовать себя частью научного сообщества и увидеть, куда может привести работа в этой сфере. Тогда же мы познакомились и подружились с молодыми ребятами, которые занимались робототехникой. С некоторыми мы до сих пор общаемся — часть коллег работает в Казани, Москве, Санкт-Петербурге, сегодня они уже стали опытными специалистами, заведующими лабораториями и руководителями ведущих научных центров.
Я впервые увидел науку «живой» — не только в лабораториях, но и в общении со сверстниками, когда можно обсудить, какие направления действительно интересны, какие проблемы стоят перед наукой и как их пытаются решать.
Аудиозапись. Воспоминания о зарубежной стажировке
В то время об этой специальности мало кто знал. Но постепенно стало понятно, что нас действительно учат нужным и правильным вещам.
К концу четвертого курса, когда я защищал диплом бакалавра, у меня уже окончательно сформировалось понимание, что нужно продолжать работы в этой области. Поэтому в магистратуре я занимался вопросами автоматизации и управления, в частности, исследовал виброизоляцию и параллельные механизмы.
Первые ступени моего образования были связаны с Курском. В 2008 году я получил диплом бакалавра в Курском государственном техническом университете, а в 2009-м — диплом инженера по специальности «мехатроника». После этого поступил в аспирантуру Орловского государственного технического университета по специальности «Динамика и прочность машин, приборов и аппаратуры». Моим направлением стали многозвенные роботы, способные перемещаться внутри труб. Это достаточно интересная и актуальная область, связанная с бионическими системами. Мы изучали динамику движения таких устройств, делали прототипы, предлагали решения. Суть идеи заключалась в том, что роботы двигаются не за счет колес или гусениц, а с помощью изменения формы корпуса — по принципу змеи. Такие системы могут использоваться там, где нет дорог: для передвижения по завалам, проникновения в узкие щели, выполнения задач наблюдения или проведения измерений. Подобные платформы уже применяются. После окончания аспирантуры я вернулся в Курск.
Почему я решил остаться в регионе? Наверное, потому что за годы учебы я и так много где побывал. Я проходил полугодовую стажировку в Германии, во время магистратуры выиграл стипендию имени Эйлера от Немецкого центра академических обменов, и снова месяц работал в Германии. Удалось пройти обучение и во Франции, и в Италии. В целом, я хорошо понимал, какие плюсы и минусы есть у обучения в России и за рубежом. Поэтому считаю подобные поездки очень полезными — они позволяют познакомиться с разными подходами, обменяться опытом, чему-то научиться. Но работать и строить свою научную карьеру мне захотелось именно здесь, в Курске.
После аспирантуры я остался работать в университете и параллельно трудился инженером-конструктором на промышленном предприятии. За два года я получил хороший практический опыт, который потом очень пригодился в научной работе.
В целом, базовое инженерное образование всегда было для меня фундаментом, и я считаю, что эта база до сих пор очень сильная. Конечно, сейчас образовательные стандарты меняются, и как доцент я сам вижу, какие нововведения приходят в нашу жизнь. Не все из них, откровенно говоря, мы поддерживаем.
Хочется, чтобы сохранилась та, советская, фундаментальная школа инженерной подготовки, где ценилось умение чертить, писать формулы от руки, самостоятельно считать, а не полагаться только на программные средства моделирования. Базовые навыки должны оставаться — уметь набросать расчет на бумаге, получить хотя бы оценочный результат. Именно это и составляет прочную основу в подготовке будущего инженера.
Аудиозапись. О научных направлениях отца и сына
У отца очень большая научная школа, связанная с автоматизацией, теорией управления и человеко-машинными системами. Мое направление можно рассматривать как ответвление от той генеральной линии, которую развивает отец. Мы стараемся углубиться в смежные вопросы: здесь и медицина, и немного психология, и, конечно, эргономика. Все это крайне важно для понимания принципов человеко-машинных систем. Постепенно мы пытаемся войти в эту область, проанализировать ее, найти общие закономерности, которые позволят описывать такие взаимодействия и дальше развивать исследования.
«Нужно сделать хорошо, чтобы ни у кого не возникло повода придираться»
Мы с отцом часто общаемся и до сих пор регулярно обсуждаем профессиональные вопросы. Иногда это даже перерастает в жаркие дискуссии: у меня своя позиция, у него — своя, но именно в этом и есть ценность научной дискуссии. Он дал мне очень многое, наставлял, делился собственными принципами и подходами. Да и не только мне: он подготовил несколько десятков кандидатов технических наук и одного доктора наук. Мы все хорошо понимаем его язык, его методы и подходы.
Коллектив регулярно собирается не реже одного-двух раз в месяц. На встрече обсуждаем направления работы, смотрим, куда двигаться дальше. Сергей Федорович старается читать и рецензировать все статьи, даже если он не числится среди авторов. Перед отправкой он всегда дает полезные советы.
Конечно, рядом с отцом, уже состоявшимся ученым, чувствовалось определенное давление. Всегда было ощущение, что к тебе относятся не просто как к студенту или молодому исследователю, а как к сыну Сергея Федоровича. Универсального рецепта, как с этим справляться, у меня не было.
Я просто старался хорошо учиться, добросовестно относиться к своим задачам и делать все максимально качественно.
Иногда казалось, что в каких-то моментах могли бы и закрыть глаза, сделать скидку, но мне хотелось, чтобы за меня не было стыдно. Поэтому я всегда стремился работать честно и тщательно, чтобы результат говорил сам за себя.
От самого отца какого-то давления я не ощущал. В этом плане с ним никогда не было сложностей: Сергей Федорович всегда открыт к обсуждению, готов выслушать и сказать: «Может быть, я тут и не прав, давайте вместе посмотрим». То есть специально направлять или «давить», чтобы я пошел именно в эту область, он никогда не пытался. Скорее, давление ощущалось со стороны — хотелось, чтобы никто не подумал, будто я получил что-то незаслуженно, что я «халявщик».
Династия Яцунов — опора для будущего поколения инженеров
Сейчас у меня уже своя семья, двое детей. Конечно, мы не можем видеться с родителями постоянно, но тем не менее, достаточно часто бываем вместе. В Курске все рядом — можно заехать, оставить детей у родителей или провести время вместе. Несколько раз в месяц обязательно встречаемся всей семьей. Я считаю, что такие семейные, базовые ценности — это очень важно, поэтому стараемся их поддерживать.
Аудиозапись. О принципах отца
Сейчас многие используют готовые пакеты моделирования, встроенные алгоритмы, часто не вникая в их суть. Для кого-то это допустимо, ведь задача у них другая — они просто применяют готовый инструмент. Но у нас подход иной: когда мы с коллегами моделируем работу электроприводов, механики или делаем прочностные расчеты, то стараемся докопаться до самой физики процесса, расписать все формулы. Пусть результат где-то будет более грубым или приближенным, зато ты сам понимаешь, что из чего следует и можешь это объяснить. Именно этот принцип я считаю очень важным и стараюсь ему следовать.
Когда в 2022 году начались сложности с поставками программных продуктов для моделирования и проектирования, это во многом оказалось для нас даже плюсом. У нас были собственные наработки, и мы могли работать с ними, не полагаясь на чужие ресурсы. То же касается и вопросов управления: многие берут готовые алгоритмы, просто вставляют их в систему и особо не вникают в работу. Конечно, без этого иногда не обойтись — когда строишь сложные системы управления шагающими роботами, не всегда нужно углубляться в детали управления каждым конкретным двигателем. Но в ряде случаев это принципиально важно.
Как я уже говорил, простая модель устройства, набросанная «на бумажке», сразу позволяет отсечь многие ошибки. Часто к нам приходят студенты, которые еще в школе отлично освоили разные программные пакеты и умеют пользоваться нейросетями для решения задач. Они быстро получают результат, но если возникает технический сбой, то они не понимают, где искать причину. Это похоже на современные системы вроде чат-ботов: у них даже есть специальный термин — «галлюцинации», когда программа выдает ответ, который выглядит правдоподобно, но по сути неверен. Поэтому без понимания основ такие ошибки очень сложно заметить.
Бывает так, что ответ выглядит абсолютно правильным и корректным. Например, когда делаешь обзор литературы — очень удобно запросить мировое состояние вопроса. Но я сам не раз сталкивался с тем, что система выдает ссылку на несуществующего ученого или статьи, которых просто нет. Причем указывает конкретные данные: на такой-то странице такой-то книги написано то-то и то-то, а в итоге ни книги, ни автора не существует. Именно поэтому базовое фундаментальное понимание процесса так важно — оно позволяет избежать подобных серьезных ошибок.
Конечно, сегодня организационная текучка занимает много времени и мешает глубоко погрузиться в научные вопросы. Образовательных дел всегда хватает: вот сейчас на столе у меня лежат и экзаменационные билеты, и документы по закупкам, и студенческие отчеты. Все это перемешивается, как у отца раньше — на его столе порой тоже было трудно что-то найти среди вороха бумаг. Но вместе с этой повседневной суетой есть вещи, которые напоминают о достижениях.
Эта награда для нас особенная. В Курске яблоки считаются одними из самых вкусных, и раз в год этой премией награждают отличившихся людей. Яблоко металлическое, красивое, и у нас его считают престижной общественной наградой. В 2016 году я получил ее в номинации «Новое имя» как молодой ученый. С тех пор оно стоит у меня на столе, напоминает о том времени. Когда я получил эту награду, родителей на вручении не было, как и меня, поэтому премию передали уже потом. Но отец тогда сказал, что это аванс, который нужно оправдать.
Сегодня для меня важнее другое — это наши студенты. Мы относимся к ним как к своим детям: думаем, что им передать, чему научить, какие знания и ценности вложить. Чтобы они потом работали на предприятиях, в промышленности, кто-то оставался в науке.
В университете у нас активно развита проектная работа, и начиная уже со второго–третьего курса мы приглашаем заинтересованных ребят в лабораторию, чтобы они могли участвовать в реальных проектах. Сейчас у нас порядка тридцати студентов распределены по разным научным направлениям. Это не только научно-исследовательские задачи в рамках грантов, но и прикладные разработки для предприятий, связанные с автоматизацией и роботизацией. Когда заканчивают бакалавриат и переходят в магистратуру, видно, как они вырастают в серьезных специалистов. Многие наши выпускники из лаборатории находят себя на ведущих российских и международных предприятиях и остаются там на хорошем счету.
В такие моменты чувствуешь гордость за то, что сумел вложить в них часть знаний и дал возможность развиваться и двигаться дальше по карьерной лестнице.
Я бы хотел, чтобы мои дети пошли в науку. Но здесь важно не давить — это должно идти изнутри, быть их собственным интересом. Конечно, я буду стараться их заинтересовывать, но предсказать все заранее сложно. Сегодня сама наука стала очень разнообразной. Раньше, чтобы быть ученым, нужно было идти работать в НИИ и строить классическую академическую карьеру. Сегодня научные подразделения есть и на предприятиях, и в банках, и во многих других сферах. Пусть они не всегда публикуют статьи или пишут монографии, но работа там по уровню и современности зачастую не уступает академической, а иногда даже опережает ее. Компании ведь всегда нацелены на снижение издержек, повышение производительности труда, и порой они быстрее улавливают новые решения. Поэтому сегодня наука может «подкрасться незаметно» и проявиться в самых разных областях.
Аудиозапись. О коллективах — семейных и профессиональных
Если говорить о семейственности, то в науке отношения между членами коллектива часто бывают даже крепче, чем между родственниками. Например, Сергей Федорович в рабочих вопросах относится одинаково и ко мне, и к коллегам. Мы приходим, докладываем, обсуждаем — и это всегда строится на профессиональных ценностях и подходах. Думаю, в этом тоже может проявляться смысл научной династии: не в фамилии, а в общем деле, которое объединяет близких, коллег и последователей.
В инженерных науках не обращают внимания на родственные связи, здесь куда важнее трудолюбие и здравый подход к делу. Важно уметь общаться, понимать современные тенденции, отслеживать, куда движется мировая наука в этой области.
Если человеку действительно нравится то, чем он занимается, и он получает от этого положительную обратную связь, он обязательно найдет свой путь — независимо от того, есть ли в семье ученые или нет. Важно, чтобы была внутренняя потребность изучать новое: разбираться в природных явлениях, понимать, как устроен человек, какие существуют принципы управления. И если это ощущение есть, и оно подкрепляется результатами, то все получится.