В статье был рассмотрен военный робот-сапер «Уран-6», представлен вариант модернизации робота «Уран-6»
Ключевые слова: робот-сапер.
The article was reviewed by a military robot-sapper "Uranium-6", is presented a variant of the modernization of the robot "Uranium-6"
Keywords: the robot-sapper.
Рассмотрим робота-сапера «Уран-6» (Рис.1), который необходимо усовершенстввать
Рис. 1.
|
Снаряженная масса, т |
6 |
|
Мощность силовой установки, л.с. |
190 |
|
Максимальный крутящий момент при 1400-1700 об. мин, нм |
784 |
|
Максимальная скорость движения, км/ч |
5 |
|
Вес поднимаемый схватом, кг |
до 1000 |
|
Управление |
дистанционное, по радиоканалу не менее 800 метров |
|
Скорость траления, км/ч |
0,5-5 |
|
Время непрерывной работы на одной заправке, ч |
5 |
Робототехнический комплекс «Уран-6» -Новейший российский робототехническим комплекс разминирования, предназначен для разминирования урбанизированных участков местности, а также горных и мелко лесистых территорий. Этот робот представляет собой гусеничный самоходный радиоуправляемый минный трал. В зависимости от задач, которые ставятся перед комплексом, на него может быть установлено до 5 различных тралов, а также бульдозерных отвалов. Оператор может управлять комплексом на удалении до 1000 метров. Роботизированный саперный комплекс в состоянии обнаружить, идентифицировать и по команде уничтожить любой взрывоопасный предмет, мощность которого не превышает 60 кг в тротиловом эквиваленте. При этом робот обеспечивает полную безопасность личного состава. Обнаруженные на местности боеприпасы, «Уран-6» обезвреживает, либо разрушая их физическим способом, либо приводя их в действие.
Подробно изучив робот — сапер «Уран — 6» и принцип его работы, несмотря на все его положительный характеристики, мы обнаружили несколько недочетов у данного робота. В первую очередь «Уран — 6» это робот, поэтому мы считаем, что он должен работать автономно, с минимальным использованием сил человека. Также несмотря на его большие возможности, данный робот очень медленный, что делает его несовершенным в проходимости по грязи или горных местностях по снегу или льду.
Для автоматизации и более эффективного использования данного робота, мы устанавливаем на него ультразвуковые датчики по два датчика на каждую из сторон корпуса. И автоматизируем его работу, установив на “Уран-6” автопилот, схожий с автопилотом робота-охранника “Трал патруль 4.0”, позволяющая управлять им без помощи человека. После включения нужно просто ввести нужный маршрут, и робот сам проедет его, устраняя мины на своём пути. В случае необходимости человек может сам взять управление роботом и изменить маршрут или действие. Данная программа в сочетании с датчиками, позволит роботу находить препятствия и сообщать об этом человеку. Также датчики могут заменять камеры в случаи их отказа в работе или неисправности.
Робот перемещается за счет движения гусеничной платформе. А такая кинематическая схема имеет определенное математическое описание:
)
Где 
-скорость буксования правой гусеницы, 
-скорость буксования левой гусеницы, x, y − координаты центра масс, α − угол между продольной осью РТК и выбранной осью (ось Х) неподвижной системы координат
Для начала опишем математическую модель, описывающую навигацию робота к цели, в полярных координатах:
Фактически, робот может полностью управляться с помощью значений угловой и линейной скорости 
, поэтому нужно найти такие их значения, чтобы выполнялось условие поставленной задачи 
. Для этого предлагается воспользоваться аппаратом функции Ляпунова. Это будет квадратичная функция, включающая в себя расстояние до цели и курсовой угол:
Производная по времени должна быть не положительна для того, чтобы расстояние до цели и курсовой угол не возрастали. Производная выглядит следующим образом:
Выразив производную через математическую модель, предложенную выше, получаем:
Эта производная отрицательно определена, если мы выберем в качестве управляющего воздействия следующие значения скоростей:
Все это позволит роботу достичь своей цели.
Для улучшения проходимости необходимо увеличить мощность двигателя и его крутящий момент. Для увеличения проходимости мы устанавливаем систему подачи топлива “Common rail”, вместо установленной изначально. Эта система впрыска обеспечит более мягкую работу двигателя, экономичность и что самое главное высокий крутящий момент. Также растачиваем цилиндры двигателя и устанавливаем клапана большего размера, тем самым увеличиваем объём двигателя, что приводит к увеличению крутящего момента. Данные улучшения повысят тяговую возможность “Уран-6”
После выполнения всех проведённых работ, мы добились следующих результатов:
1) Увеличена тяговая возможность.
2) Увеличено ускорение.
3) Работа робота автоматизирована.
4) Повышена мобильность.
5) Повышена манёвренность.
Литература:
- Юревич, К. И. Основы робототехники / К. И. Юре- вич. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005.
- Предко, М. Устройство управления роботами: схе-мотехника и программирование / М. Предко. — М.: ДМК Пресс, 2005.
- Концепции развития робототехники / Е. В. Поезжаева // Концепции развития робототехники: учебное пособие / М-во образования и науки Рос. Федерации, Перм. нац. исслед. политехн. ун — т. — Пермь: Изд — во ПНИПУ, 2017. — 437 с. Допущено УМО вузов по образованию в обл. автоматизированного машиностроения (УМО АМ) в качестве учеб. пособия.
- https://vk.com/doc79466274_455594880?hash=72151e3952f087b0d5&dl=177866caae92656424
- https://m.habrahabr.ru/post/277829/
- http://sntbul.bmstu.ru/doc/839359.html
