Новые направления роботизации

Опубликовано admin мая 27, 2013 в Роботетхника

Не менее сложные условия, чем под водой или в космосе, встречает человек под землей. Человечество осваивает недра земли для добычи полезных ископаемых, прокладки туннелей для автотранспорта или поездов метрополитена.

В последние годы разрабатываются самоходные установки с манипуляторами для механизации операций на угольных шахтах. Манипуляторы обеспечивают установку крепи и обуривание забоя, погрузку и разгрузку оборудования и материалов. При разработке пласта необходимо различать границы залегания полезных ископаемых, иначе самоходный комбайн при отсутствии человека- оператора может уйти в сторону от пласта. Чтобы этого не случилось, положение робота-комбайна в туннеле фиксируется по лучу оптического квантового генератора, который, воздействуя на фотоэлементы, обеспечивает движение робота в заданном направлении. Подземные роботы типа универсальных машин с манипулятором «Штрек» могут бурить отверстия для буровзрывных работ, производить смену инструментов и предохранять их от заклинивания в породе. Горнодобывающий комплекс включает буроразрядно-взрывной робот, пульт управления, конвейер, робот для управления давлением в очистных забоях. В дальнейшем, когда уйдут в прошлое опасности, связанные с работой проходчиков и горняков под землей, задачей горноспасательных служб станет в основном ликвидация аварий с машинами, так как человек все реже будет находиться в забое.

Разрабатываются роботы и для таких сфер производственной деятельности, где атмосфера насыщена ядовитыми испарениями, где надо иметь дело с высокой температурой. Например, в Японии созданы роботы-пожарные. Даже для обслуживания канализационных труб применили специальный робот.

Производство стекла и изделий из него всегда было связано с высокими температурами. Так как температура воздуха в помещении с нагревательными устройствами достигает 70°С, рабочие сменяли друг друга каждые 20 мин. Теперь появились автоматизированные производства, где у печей работают роботы. Один робот вынимает из печи изделия, действуя одновременно четырьмя захватами, а другой обслуживает конвейер, подающий детали в печь для отжига. Подобные роботы можно уже встретить и на операциях отжига кирпича.

Примерно 70% земной поверхности (болота, горы и т. п.) недоступны для транспортных средств на колесном или гусеничном ходу. Здесь могут помочь лишь шагающие машины. Больших успехов в разработке шагающих роботов достигла фирма «Одетикс». Ее шестиногий робот Одекс—I, имеющий «цилиндрическую» конструкцию, при высоте чуть меньше 2 м, может шагать по лестнице с высотой ступеней в 1 м. При перемещении габаритные размеры робота изменяются по ширине от 540 до 690 мм и по высоте от 910 до 1980 мм. Управление движением производится всего несколькими командами, которые передаются по радиоканалу от оператора к роботу. В соответствии с ними бортовые микропроцессоры робота управляют перемещением ног. Грузоподъемность робота около 400 кг.

Манипуляторы используют и в такой области хозяйства, как лесная промышленность: на машинах для валки, захвата и транспортирования дерева. Оператор из кабины управляет движением манипуляторов, которые захватывают, удерживают и срезают дерево. Он управляет одиннадцатью рукоятками и совершает в 1 мин до 40 действий. Человек быстро утомляется. Одно неосторожное движение — и дерево теряет требуемую ориентацию и устойчивость и падает, опрокидывая машину. Роботизация этого процесса заключается в разработке новых систем управления подобными машинами, которые упростили бы работу оператора с манипуляторами и автоматически сохраняли вертикальную ориентацию дерева при его переносе. Такие системы управления имеют много общего с автопилотом, обеспечивающим полет в «слепых» условиях или посадку самолета.

Робототехнические устройства используют в самых неожиданных областях. Например, они внедряются в сферу исследования спортивного снаряжения, помогая в разработке рекомендаций по технике нанесения ударов теннисной ракеткой по мячу; позволяют составить портрет человека с помощью телекамеры и «миксера».