Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка мехатронных средств робототехнического обеспечения модульного типа наземного и космического базирования

Номер контракта: 14.579.21.0127

Руководитель: Лазарев Евгений Алексеевич

Должность: Технический директор

Организация: Акционерное общество Научно-Технический Центр "РОКАД"
Организация докладчика: Закрытое акционерное общество Научно-Технический Центр "РОКАД"

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
робототехническая платформа, манипулятор, модульная конструкция, колесное шасси

Цель проекта:
Целью настоящих ПНИ, реализуемых в рамках комплексного проекта, является обеспечение исполнителя ПНИЭР конструкторской документацией на робототехническую платформу модульного типа (РПМТ) для создания на ее базе мобильных комплексов (МК), построенных по модульному типу и обеспечивающих выполнение в полуавтоматическом и автоматическом режимах погрузочно-разгрузочных, транспортных, строительных, дорожно-строительных и других типов манипуляционных видов работ с помощью сменных полезных нагрузок (СПН), устанавливаемых на них, и формирования унифицированных автономных мультиагентных робототехнических систем (далее - МРС) наземного и космического базирования.

Основные планируемые результаты проекта:
1 Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ;
2 Отчет о патентных исследованиях.
2 Обоснованный выбор направлений исследований в рамках ПНИ.
3 Результаты теоретических исследований по разработке робототехнической платформы модульного типа (РПМТ).
4 Компьютерная модель РПМТ.
5 Эскизная конструкторская документация на макеты робототехнической платформы модульного типа в объеме, достаточном для проведения исследовательских испытаний.
6 Макеты (2 шт.) робототехнической платформы модульного типа (РПМТ).
7 Программа и методика экспериментальных исследований макетов РПТМ.
8 Результаты исследовательских испытаний макетов РПМТ
9 Предложения по использованию разработанных технологий.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
РПМТ предназначены для выполнения в составе МРС погрузочно-разгрузочных, транспортных, строительных, дорожно-строительных, исследовательских и других типов работ за счет использования сменных инструментов и оборудования целевого назначения в полуавтоматическом и автоматическом режимах. Информационное обеспечение МРС базируется на фотонных технологиях связи и супервизорных технологиях управления.
В состав РПМТ входят:
- колесное шасси с посадочными местами, предназначенных для размещения:
1)сменной полезной нагрузки;
2)лазерного локатора (ЛЛ) переднего обзора, мобильного модуля оптико-электронной системы координатных измерений (ОЭСКИ) и привлекаемого оборудования в виде комплекта телевизионных камер кругового обзора (ТВ ККО);
3) мобильного КУ и четырех ТС;
4) мобильного модуля супервизорной сетецентрической системы управления (СССУ;
5) мобильного модуля ОЭСКИ.
-устройство электропитания;
-средства локальной навигации на базе инерциальной навигационной системы;
-бортовые средства управления движением РПМТ;
-механические и электрические интерфейсы сопряжения РПМТ с устанавливаемым на ней оборудованием;
-средства радиосвязи со стационарным пунктом связи, разрабатываемым в рамках ПНИЭР.

РПМТ должна иметь следующие технические характеристики:
1. Общая полезная нагрузка РПМТ с учетом сменной полезной нагрузки не менее 300 кг в наземных условиях и не менее 500 кг в условиях лунной гравитации.
2. Скорость передвижения РПМТ в пилотируемом режиме в наземном и космическом исполнении по ровной поверхности должна быть не менее 15 км/ч.
3. Скорость передвижения РПМТ, обеспечиваемая системой движения в автоматическом режиме по ровной поверхности, должна быть не менее 10 км/ч.
4. Система передвижения РПМТ должна обеспечивать:
- движение вперед и назад;
- поворот с минимальным радиусом 1 м;
- разворот на месте;
- преодоление препятствий (эскарпов, контрэскарпов, каменных гряд, одиночных камней) высотой до 500 мм;
- движение по склонам с углом наклона до 30 град по связному и каменистому грунтам и до 25 град;
- по сыпучему грунту.
5. Конструкция РПМТ должна предусматривать наличие инерциальной системы ориентации, обеспечивающей измерение текущих значений координат, скоростей и ускорений РПМТ с точностью, обеспечивающей часовой уход значения измеряемой величины не более 10%.
6. Конструкция РПМТ для наземных применений должна предусматривать наличие приемников GPS/ГЛОНАСС.
7. Конструкция РПМТ должна предусматривать возможность размещения СПН различных типов, подключаемых с помощью однотипных механических, силовых и информационных средств подсоединения.
В настоящее время мировой уровень качества технических решений по конструкции планетоходов определяется характеристиками реальных американских марсоходов. Однако ходовые качества марсоходов, их проходимость, определяемая, главным образом, конструкцией системы передвижения, существенно уступают результатам отечественных ходовых макетов, которые выбраны в качестве прототипов настоящего проекта.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
В условиях выполнения напланетных миссий и в экстремальных условиях на земле может существовать потребность выполнения некоторых операций без непосредственного участия человека. Для решения таких задач необходимо доставить оборудование к месту проведения работ и обеспечить выполнение этим оборудованием его функционального назначения . Эта задача может решаться применением РПМТ для выполнения в полуавтоматическом или автоматическом режимах погрузочно-разгрузочных, транспортных, строительных, дорожно-строительных и других видов работ с помощью сменных полезных нагрузок, установленных на РПМТ.
Ведущие компании мира и военные ведомства технологически развитых стран ведут активные работы в данном направлении, предполагающем как гражданские, так и военные области применения.
Ходовые качества робототехнических платформ, их проходимость, определяется, главным образом, конструкцией системы передвижения. Большой опыт, полученный при создании шасси высокой проходимости для исследования планет, позволяет прогнозировать хорошие перспективы интеграции полученных результатов ПНИ в международные проекты.

Текущие результаты проекта:
1 Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках ПНИ.
2 Отчет о патентных исследований в соответствии ГОСТ Р 15.011-96.
3 Результаты обоснования и выбора и направлений исследований в рамках ПНИ.
4 Результаты теоретических исследований по разработке РПМТ.
5 ЭКД приводных узлов РПМТ
6 Результаты разработки механических, электрических и информационных интерфейсов сопряжения РПМТ с лазерным локатором переднего обзора, мобильного модуля оптико-электронной системы координатных измерений и комплекта телевизионных камер кругового обзора.
7 Согласование рабочих характеристик РПМТ и команд управления с разработчиками пункта управления и систем управления.