Робот на высоте: машина заменит людей на опасных производствах
Робота, который может выполнять сложные технические операции на большой высоте, создали ученые из Казани. Машина представляет из себя систему тросов и «умный манипулятор», который может мыть, красить, выполнять сварочные работы и перетаскивать тяжелые грузы. Ученые завершили конструкторский этап и приступили к совершенствованию IT-составляющей. Им предстоит научить робота-паука учитывать влияние ветра, дождя и других внешних факторов.
Робот разработан в университете Иннополис. Он состоит из длинных тросов, соединяющих базу механизма и мобильную платформу. Внешне это похоже на перемещающуюся в пространстве подвесную камеру-паука, которую используют на трансляциях массовых мероприятий, пояснил «Известиям» руководитель Центра технологий компонентов робототехники и мехатроники университета Иннополис Александр Климчик.
— Внутри робота стоит двигатель, который управляет изменением длины кабеля. Трос накручивается на лебедки по спирали. Концы подсоединены к мобильной платформе, с помощью которой мы создаем натяжение, управляя роботом. Всего в устройстве четыре лебедки с энкодерами — датчиками, которые дают информацию об угле поворота. Благодаря этому устройству мы понимаем, какая длина кабеля высвобождается и с какой стороны, — рассказал Александр Климчик.
В системе также есть блок управления, где стоят четыре сервопривода, контроллер, элементы безопасности. Управляется робот с помощью специальной панели либо с компьютера через сетевой кабель.
— Мы используем программы, которые написали сами, — отметил Александр Климчик. — Также мы сделали собственный протокол связи. В отличие от компании Boeing, которая использует похожие машины для транспортировки элементов фюзеляжа, мы пытаемся автоматизировать управление. Они же используют устройства без систем позиционирования. Их задача — просто перенести груз, и зачастую они управляются вручную.
Как пояснили разработчики, российский робот полезен в сварочных работах на больших объектах: отпадает необходимость спускаться на стропах. Кроме того, найти альпиниста-сварщика сложно и дорого.
Новое устройство может быть использовано также при покраске крупных объектов, например самолетов. Для этого не нужно возводить строительные леса или другие вспомогательные конструкции, робот способен проходить сложные контуры в короткое время.
Другое применение — транспортировка габаритных объектов на складских помещениях. Аппарат может стать альтернативой наземным мобильным платформам или работать вместе с ними. Также он может заменить систему судовых кранов на кораблях или в доках.
Робототехники Иннополиса получили 3 млн рублей от Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) на дальнейшее совершенствование робота. В рамках гранта команда университета разработает программные алгоритмы, которые помогут роботу максимально точно ориентироваться в пространстве. Ученым предстоит найти IT-решения, которые позволят машине выполнять работы без отклонений, вызванных воздействиями внешней среды, пояснил «Известиям» руководитель отдела тендеров и грантов университета Иннополис Алексей Павлов.
— Исследования в рамках проекта позволят вывести управление такими роботами на качественно новый уровень и расширить сферы их применения, — отметил он.
Разработка будет востребована в промышленности, считает директор Высшей школы киберфизических систем и управления СПбПУ, вуза — участника проекта «5-100», Вячеслав Шкодырев.
— Работы, опасные для профессиональной деятельности человека (к которым, конечно, относится и профессия альпинистов), должны быть в перспективе заменены роботами, — подчеркнул эксперт.
Результаты работы сотрудники вуза планируют также применить в области 3D-печати. Робот будет использован как оператор экструдера для печати из бетона (устройство для выдавливания вязкого расплава или густой пасты через формующее отверстие. — «Известия»), а также собирать разнообразные конструкции из блоков.
