Робототехническое средство (РТС): определение, типы, классы

На этой странице:

  • РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА
  • Определение и классификация робототехнических средств
  • Виды робототехнических средств, их характеристика и эксплуатация

Наземные PTC

Современные наземные робототехнические средства (комплексы) являются многофункциональным видом вооружения и ACT, который обеспечивает повышение эффективности применения пожарно-спасательных подразделений. Как считают специалисты МЧС России, основными областями применения наземных робототехнических средств (комплексов) ближайшего будущего станут:

  • • ведение разведки;
  • • ликвидация чрезвычайных ситуаций с опасными в обращении боеприпасами;
  • • обезвреживание взрывоопасных предметов;
  • • проведение аварийно-восстановительных работ;
  • • инженерная разведка;
  • • минирование и разминирование;
  • • обеспечение преодоления заграждений;
  • • доставка огнетушащих веществ и горюче-смазочных материалов в зону ЧС;
  • • патрулирование, охрана и оборона районов и объектов и т.д.

Для ведения пожарно-спасательных операций и разведки в условиях повышенной опасности и в ограниченном пространстве в России НИИ специального машиностроения МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУ ВНИИПО МЧС России разработали мобильный роботизированный комплекс разведки и пожаротушения МРК-РП .

Мобильный роботизированный комплекс разведки и пожаротушения МРК-РП

Рисунок 4.47 — Мобильный роботизированный комплекс разведки и пожаротушения МРК-РП

Визуальная разведка внутри помещений и на участках местности с помощью телевизионной системы включающей 5 телевизионных камер, одна из которых работает в ИК-диапазоне. С помощью ИК-камеры осуществляется не только управление в условиях плохой видимости, а также производится поиск скрытых очагов возгорания. Для проведения химической и радиационной разведки робот оснащается соответствующими приборами, информация от которых поступает на пульт оператора. Дальность управления роботом по радиоканалу в условиях прямой видимости до 1000м по кабельному каналу до 100 м.

Для выполнения транспортных и технологических операций при тушении пожаров и ликвидации аварий на роботе установлен манипулятор, позволяющий поднимать груз до 120 кг на минимальном выносе руки и 30 кг на максимальном вносе руки. Конструкция последнего звена манипулятора оснащена механизмом ротации, что позволяет осуществлять вращательные движения, как например, при вращении вентилей. На манипуляторе также устанавливаются сменные устройства подачи огнетушащих веществ:

  • • тонкораспыленной воды;
  • • пены низкой кратности;
  • • пены средней кратности;
  • • порошка.

Контроль за направлением подачи огнетушащих веществ и работой схвата-манипулятора осуществляется с помощью одной из видеокамер, установленной непосредственно на манипуляторе.

Подача воды и раствора пенообразователя для тушения тонкораспыленной водой и низкократной пеной может осуществляться от внешнего источника — мотопомпы высокого давления, установленной на машине технической поддержки АБР-РОБОТ по рукаву высокого давления, длиной до 100 м или навесного закачного бака, вместимостью 50 л огнетушащего вещества.

Дальность подачи компактной струи воды составляет 15 м, компактной струи пены низкой кратности — 10 м, распыленной струи воды -5 м, пены средней кратности -5 м, порошка -6 м. Полная снаряженная масса МРК-РП в зависимости от выполняемых операций составляет 230-360 кг.

Для тепловой защиты используется водяной экран, создаваемый специальной форсункой (рис. 16.14). Конструкция робота выдерживает нагрев до 150 , при наличии охлаждения — до 250 , кратковременно — до 400 .

Движение робота обеспечивается за счет гусеничного движителя приводимого в действие двумя электродвигателями. Максимальная скорость передвижения 3,6 км/час. Конструкция движителя робота позволяет преодолевать вертикальные препятствия высотой 300 мм, передвигаться по лестничным маршам под углом до 35°, при этом за счет изменения конфигурации гусеничного движителя длина робота может меняться от 950 до 1300 мм при ширине 700 мм и высоте 800 мм. Максимальное время автономной работы робота составляет 4 часа

Мобильный роботизированный комплекс разведки и пожаротушения МРК-РП при ликвидации модельного очага

Рисунок 4.48 — Мобильный роботизированный комплекс разведки и пожаротушения МРК-РП при ликвидации модельного очага

Многофункциональный робототехнический комплекс

пожаротушения среднего класса «Ель-4» — робототехнический комплекс пожаротушения среднего класса.

Многофункциональный робототехнический комплекс пожаротушения среднего класса «Ель-4»

Рисунок 4.49 — Многофункциональный робототехнический комплекс пожаротушения среднего класса «Ель-4»

Предназначен для разведки, разборки завалов, спасательных работ и тушения огня в условиях современных техногенных аварий, сопровождаемых повышенным уровнем радиации, наличием отравляющих и сильнодействующих веществ в зоне работ, осколочно-взрывным поражением.

В качестве инженерного вооружения используется комбинированный бульдозерный нож с гидравлическим охватом и 3-звенная рука-манипулятор, установленная в передней части машины. Управление роботом происходит по радиосигналу на расстоянии до 2 км.

Таблица 4.24 — Тактико-технические характеристики «Ель-4»

Масса снаряженная

9,2 т

Масса в сухую

7,2 т

Габаритные размеры с инструментами

3648 х 2000 х 1975 мм

Г абаритные размеры без инструментов

3131 х 1983 х 1734 мм

Параметры двигателя

Perkins 1106С-Е60ТА 129,5 кВт

Преодолеваемый подъём на твёрдом сухом грунте с полной нагрузкой

30°

Масса груза переносимого схватом

до 500 кг

Дальность водяной пушки (вода)

70 м

Дальность водяной пушки (пена)

50 м

Расход воды на стволе-мониторе

1200 л/мин

Скорость передвижения

до 10 км/ч

Управление с ПДУ по радиоканалу на открытой местности

до 2000 м

Объём водяного бака

1,4 т воды + 0,5 т пены

Роботизированный пожарно-спасательный комплекс повышенной проходимости «КЕДР». Он сделан на базе легкобронированного гусеничного тягача МТЛБ, который используется в наших войсках.

«КЕДР» предназначен для:

  • • пожаротушения в условиях, связанных с высоким риском для жизни и здоровья личного состава, и обеспечения управления движением машины и функционированием специального оборудования в ручном и дистанционном режимах;
  • • доставки расчета к месту пожара и проведения АСР с помощью возимого запаса огнетушащих веществ, ПТВ и АСИ.

«КЕДР» имеет двойное управление. Установкой может управлять как механик-водитель, так и оператор — дистанционно, на безопасном расстоянии. Предусмотрено переключение с одного режима на другой. В роботизированном режиме машина двигается медленно, когда к очагу пожара требуется подобраться достаточно быстро, за руль садится механик- водитель.

Можно работать в 10-15 метрах от очага, так как машина имеет защиту от огня. Когда в кабине становится жарко, тепловые датчики показывают, что температура корпуса зашкаливает за 60 градусов, автоматически включается система орошения. На раскаленный корпус льется холодная вода, пока он не остынет.

Помимо того что идет орошение самой машины, на кормовом листе находятся два сопла, из которых впереди машины подается вода, получается, что пространство перед машиной в пределах двух-трех метров орошается водой и подход огня невозможен.

Роботизированный пожарно-спасательный комплекс повышенной проходимости «КЕДР»

Рисунок 4.50 — Роботизированный пожарно-спасательный комплекс повышенной проходимости «КЕДР»

Таблица 4.25 — Роботизированный пожарно-спасательный комплекс повышенной проходимости «КЕДР» _

Скорость движения, не менее, км/ч

60

Скорость движения на плаву, не менее, км/ч

4

Скорость движения в дистанционном режиме, не менее, км/ч

15

Максимальный угол подъема, не менее, °

35

Объем водяной цистерны, л.

3200

Объем пенобака, л.

300

Производительность водяного насоса, л/с.

40

Дальность водяной сплошной струи, м.

до 60

Базовое шасси

МТ-ЛБу

Масса, т.

16

Определение и классификация робототехнических средств

Анализ ЧС и задач, которые необходимо решать при их ликвидации показывает, что наиболее сложными и опасными являются ситуации, которые обусловлены авариями и катастрофами на радиационно и химически опасных объектах, пожаро-взрывоопасных объектах, при проведении пиротехнических и подводно-технических работ.

Изучение поражающих факторов аварий, катастроф, а также опыт ликвидации последствий аварий на Чернобыльской АЭС, на исследовательском объекте в г. Сарове (Арзамас-16) и обезвреживание источника радиоактивного излучения в Чеченской Республике свидетельствует о том, что в большинстве случаев требуется применение роботизированной дистанционно управляемой техники.

Робототехническое средство (РТС) — это устройство, которое выполняет функциональные действия, предписанные виды работ или операции без непосредственного участия человека.

РТС используемые для ликвидации ЧС классифицируются:

  • 1) по среде применения: наземное; воздушное; надводное; подводное.
  • 2) по целям применения:
    • — для ликвидации радиационных аварий;
    • — для ликвидации химических аварий;
    • — для ликвидации и обезвреживания взрывоопасных предметов;
    • — для аварийных работ в зоне пожаров.
  • 3) по выполняемым операциям:
    • — разведывательные;
    • — разведывательно-технологические;
    • — технолого-разведывательные;
    • — технологические.
  • 4) по массе:
    • — сверхлегкие (до 100кг);
    • — легкие (до 1 000 кг);
    • — средние (до 20 000 кг);
    • — тяжелые (до 50 000 кг):
    • — сверхтяжелые (более 50 000 кг).

Типы

Тип РТС Обозначение типа
РТС для работ в зоне радиационной аварии РТС-Р
РТС для работ в зонах химической и радиационной аварий РТС-РХ
РТС для работ с взрывоопасными предметами РТС-В
РТС для разведывательных и ликвидационных работ на пожарах и в зонах высоких температур РТС-РП, РТС-П
РТС для специальных подводно-технических и надводных работ РТС-ПВ
РТС для выполнения антитеррористических операций РТС-А

Подтипы


Разведывательные:

  • разведка в зонах ЧС: визуальная, фотографическая, химическая, радиационная, тепловизионная, картографическая, видеоразведка.

Разведывательно-технологические и технолого-разведывательные:

  • разведка в зонах ЧС;
  • сборочно-разборочные работы;
  • транспортирование опасных грузов;
  • подавление (ликвидация) источника ЧС.

Технологические:

  • сборочно-разборочные работы;
  • погрузка-разгрузка;
  • транспортирование и переработка опасных материалов;
  • очистка зон ЧС (территорий, акваторий).

Разведывательные и разведывательно-технологические:

  • разведка пространства в зонах ЧС;
  • поиск и ликвидация опасных объектов (целей);
  • охрана объектов;
  • нейтрализация нарушителей;
  • постановка радиопомех и дымовых завес;
  • доставка в зону действий специальных средств.

Классы и подклассы

Наземные

С учётом вида, сложности и объёма выполняемых работ в чрезвычайных ситуациях наземные РТС классифицируются на 5 классов:

На эту тему ▼

Робототехнические комплексы

Основные модели, описание и ТТХ

  • сверхлегкого класса с массой до 100 кг включительно – разведывательные и разведывательно-технологические РТС, оборудованные видеосистемами и индикаторами;
  • лёгкого класса массой до 1000 кг включительно (легкий 1-й подкласс – до 300 кг вкл.; легкий 2-й подкласс – до 1000 кг вкл.) – разведывательно-технологические РТС, оборудованные видеосистемами, индикаторами, манипуляторами и противопожарными средствами;
  • среднего класса массой до 15 т включительно (средний 1-й подкласс – до 5 т вкл.; средний 2-й подкласс – до 15 т вкл.) – технолого-разведывательные РТС, оборудованные видеосистемами, индикаторами, манипуляторами, противопожарными средствами и инженерным вооружением;
  • тяжелого класса массой до 50 т включительно – технологические, оборудованные видеосистемами, индикаторами, манипуляторами, противопожарными средствами и инженерным вооружением;
  • сверхтяжелого класса массой свыше 50 т – технологические, оборудованные видеосистемами, индикаторами, манипуляторами, противопожарными средствами и инженерным вооружением.

Воздушные

Воздушные РТС классифицируются на 3 класса:

Типы РТС (по целевому и функциональному признакам) Подтипы Классы Параметры
Взлетная масса, кг Полезная нагрузка, кг
Разведывательные многофункциональные (комплекс разведывательных операций) Самолетные Сверхлегкие До 10 вкл. До 3 вкл.
Легкие Св. 10 до 300 вкл. Св. 3 до 30 вкл.
Средние Св. 300 до 2000 вкл. Св. 30 до 300 вкл.
Разведывательные специализированные (отдельные виды или группы разведывательных операций) Вертолетные Сверхлегкие До 10 вкл. До 3 вкл.
Легкие Св. 10 до 300 вкл. Св. 3 до 100 вкл.
Разведывательные специализированные (отдельные виды или группы операций) Газонаполненные (аэростаты, дирижабли) Сверхлегкие
Легкие

Подводные

Подводные РТС классифицируются на 4 класса:

Типы РТС (по целевому и функциональному признакам) Классы Параметры
Водоизмещение, кг Рабочая глубина, м
Разведывательные Сверхлегкие До 10 вкл. До 100 вкл.
Разведывательно-технологические (многофункциональные и специализированные) Легкие Св. 10 до 500 вкл. Св. 100 до 500 вкл.
Средние Св. 500 до 1000 вкл. Св. 500 до 6000 вкл.
Тяжелые Св. 1000

Дистанционно телеуправляемый подводный аппарат

В случаях опасности возникновения чрезвычайных ситуаций, аварий и техногенных катастроф, аварийно-спасательные работы по их ликвидации приходится проводить в условиях возможности загрязнения территории и атмосферы опасными для здоровья людей радиоактивными, химическими и биологическими веществами, что связано с риском для жизни спасателей. В связи с этим остро стоит вопрос о разработке, производстве и применении робототехнических средств (РТС) для решения задач МЧС России.

Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1

робот (robot): Исполнительное устройство с двумя или более программируемыми степенями подвижности, обладающее определенным уровнем автономности и способное перемещаться во внешней среде с целью выполнения поставленных задач.

*

________________
* См. раздел Библиография. — Примечание изготовителя базы данных.

3.2

робототехническое устройство (robotic device): Исполнительное устройство, обладающее свойствами промышленного или сервисного робота, но у которого отсутствует требуемое число программируемых степеней подвижности или определенный уровень автономности.

3.3

степень подвижности (axis): Управляемая координата, используемая для определения вращательного или поступательного движения робота.

3.4

автономность (autonomy): Способность выполнять поставленные задачи в зависимости от текущего состояния и восприятия окружающей среды без вмешательства человека.

3.5

промышленный робот (industrial robot): Автоматически управляемый, перепрограммируемый манипулятор, программируемый по трем или более степеням подвижности, который может быть установлен стационарно или на мобильной платформе для применения в целях промышленной автоматизации.

3.6

сервисный робот (service robot): Робот, выполняющий нужную для человека или оборудования работу, за исключением применений в целях промышленной автоматизации.

3.7

манипулятор (manipulator): Устройство, механизм которого обычно состоит из нескольких звеньев, вращающихся или перемещающихся поступательно друг относительно друга с целью взятия и/или перемещения объектов (деталей или инструмента), как правило, по нескольким степеням свободы.

3.8

степень свободы (degree of freedom): Одна из координат, максимальное число которых — 6, необходимых для определения движения тела в пространстве.

3.9

мобильный робот (mobile robot): Робот, способный передвигаться под своим собственным управлением.

3.10

мобильная платформа (mobile platform): Совокупность всех компонентов мобильного робота, обеспечивающих его передвижение.

3.11 манипуляционный робот (manipulating robot): Автоматически управляемый, перепрограммируемый манипулятор, программируемый по трем или более степеням подвижности, который может быть установлен стационарно или на мобильной платформе.

3.12 транспортный робот (transport robot): Мобильный робот, предназначенный для перемещения на своей платформе физических объектов.

Библиография

ИСО 8373:2012 (ISO 8373:2012)*

Роботы и робототехнические системы. Словарь

(Robots and robotic devices — Vocabulary)

________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

УДК 621.865.8:006.354

ОКС 25.040.30

ОКП 38 8600

Ключевые слова: роботы, робототехнические устройства, промышленные роботы, сервисные роботы, классификация

Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание

М.: Стандартинформ, 2018


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий