Регистрация / Вход
Прислать материал

14.578.21.0047

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.578.21.0047
Тематическое направление
Транспортные и космические системы
Исполнитель проекта
Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики"
Название доклада
Создание экспериментального образца многоцелевой робототехнической платформы высокой проходимости
Докладчик
Иванов Александр Владиславович
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Целью данных прикладных научных исследований (ПНИ) является разработка многоцелевой робототехнической платформы нового поколения высокой проходимости (МРП) для использования в качестве базовой платформы мобильных робототехнических систем различного назначения, транспортно-технологических и тяговых средств, предназначенных для освоения и изучения труднодоступных территорий, а также для создания наземных беспилотных транспортных средств специального назначения.
Одной из важнейших задач ПНИ является повышение эффективности мобильных роботах высокой проходимости - уменьшение размеров и собственной массы платформы при сохранении высоких показателей грузоподъемности и проходимости
Актуальность и новизна исследования
Новизна предлагаемого решения состоит в создание робототехнической транспортной платформы на основе комбинированной схемы шасси, совмещающей принципы шагающего устройства с колесными и гусеничными (в сменной варианте) движителями
в классе до 1000 кг, которая позволит оптимально применять и использовать различную полезную нагрузку массой до 500 - 700 кг
Описание исследования

Исследования проводились в 5 этапов:

1 этап - Выбор направления исследований и проведение теоретических исследований поставленных перед ПНИ задач. Основной задачей этапа  - выбор системы передвижения. Большое внимание уделено различным вариантам схемы самоходного шасси в виде четырех- и шести колесной и четырехгусеничной полноприводной машины с адаптивной независимой подвеской мотор-колес, представляющих собой механизмы шагания колес или гусениц, выполненные либо по классической схеме, либо в виде двух рычагов, связанных друг с другом приводным шарниром. 

2 этап - Разработка стендового оборудования и проведение экспериментальных исследований макетов системы передвижения и энергопитания. Основные задачи этапа - проведение экспериментальных исследований макетов системы передвижения с различными вариантами движителей на специально разработанном стенде и отработка системы безопасности и управления (включая стационарный и дистанционный пульты), а также проведение испытаний макета системы энергопитания.

3 этап - Разработка экспериментального образца МРП. Основные задачи этапа - доработка по результатам испытаний конструкций макетов модулей системы передвижения и энергопитания, разработка электронной модели экспериментального образца МРП, разработка эскизной конструкторской документации основных компонентов и МРП в целом.

4 этап - Изготовление и проведение исследовательских испытаний экспериментального образца МРП. Основные задачи этапа - изготовление основных компонентов и сборка экспериментального образца МРП, разработка программного обеспечения, проведение испытаний.

5 этап - Обобщение и оценка полученных результатов ПНИ.

Результаты исследования

В результате проведенных работ был сделан выбор нескольких вариантов кинематических схем системы передвижения в виде: шестиколесного шасси с колесно-шагающим движителем; четырехколесного шасси с шагающе-колесным движителем и четырехгусеничного шасси с шагающе-гусеничным движителем. 

Шестиколесное колесно-шагающее шасси обеспечивает колесный и колесно-шагающий режимы движения. Приводы вращения рычагов обеспечивают также вынос колес на препятствие, что дает возможность преодоления высоких препятствий.

У четырехколесного колесно-шагающего шасси механизм шагани выполнен в виде двух рычагов, связанных друг с другом приводным шарниром, которые позволяют реализовать основной, колесный режим движения с непрерывным регулированием положения рычагов подвесок всех четырех колес в зависимости от рельефа местности распределения нормальных реакций, а также колесно-шагающий и шагающий режимы движения шасси.

Чтырехгусеничное шасси с шагающе-гусеничным движителем с установленными гусеничными модулями вместо колес, которые обеспечивают снижение давления на поверхность движения и увеличивают проходимость по мягкому, болотистому грунтам и снегу.

Разработана система энергопитания, которая обеспечивает электропитанием всех внутренних потребителей МРП, а также всех потребителей, устанавливаемых на МРП.

Разработаны системы безопасности и управления, позволяющие реализовать  безопасное передвижение  многоцелевой робототехнической системы нового поколения и обеспечивающие реализацию следующих функций - самостоятельное развертывание из транспортного положения в рабочее, адаптацию подвески к сложному рельефу при движении в колесном режиме, автоматическую смена колесного режима на колесно – шагающий при угрозе потери подвижности на грунтах с низкой несущей способностью, автоматическую реализация заданной походки в колесно-шагающем режиме движения.

Создан и испытан действующий экспериментальный образец МРП.

Практическая значимость исследования
Применение разработанной МРП позволит расширить спектр функций, выполняемых робототехническими комплексами, реализованными на ее основе, за счет повышенных проходимости и энерговооруженности, а также закладываемой многофункциональности платформы, и как следствие, повышение производительности работ и уровня безопасности персонала и окружающих людей при проведении опасных работ и специальных мероприятий.
Разработанные с использованием результатов данной работы, т.е. на базе мобильной робототехнической платформы, мобильные роботы, транспортно-технологические и тяговые средства смогут работать в различных условиях, в том числе опасных для человека, а также в условиях Крайнего Севера и Антарктиды.

Разработанные с использованием результатов данной работы, т.е. на базе мобильной робототехнической платформы, мобильные роботы, транспортно-технологические и тяговые средства смогут работать в различных условиях, в том числе опасных для человека, а также в условиях Крайнего Севера и Антарктиды