Ви є тут

Роботизована платформа ММІ на конкурсі стартапів


Роботизована платформа

У фіналі VII Фестивалю інноваційних проектів "Sikorsky Challenge" було представлено і розробку кафедри динаміки і міцності машин та опору матеріалів "Універсальний мобільний багатофункціональний роботизований комплекс високої прохідності, маневреності та живучості" (керівник проекту – проф. І.В. Янчевський). Це мобільне багатофункціональне шасі під змінне навісне обладнання. Колісно-крокуючий двокотковий рушій та шарнірно-зчленоване виконання корпусу шасі забезпечують високу його прохідність на пересіченій місцевості та маневреність на стіснених територіях. На базі даного шасі спроектовано роботизований комплекс, оснащений шестирухливим маніпулятором, системами дистанційного керування та машинного зору.

Завдання. За сучасного розвитку науково-технічного прогресу роботи і роботизовані комплекси використовуються у багатьох галузях, зокрема в будівництві, геологічній розвідці, при ремонті інженерних мереж, при виконанні спеціальних завдань, зокрема тих, які є небезпечними для життя чи здоров'я людини (ліквідація різноманітних аварій, наслідків надзвичайних ситуацій, робота в небезпечних середовищах) тощо. Також складні роботизовані комплекси застосовуються у планетарних дослідженнях. При проектуванні таких комплексів враховуються підвищені вимоги до габаритів, прохідності, автономності функціонування (мобільності) та номенклатури виконуваних завдань. Тому наукові дослідження, які пов'язані з удосконаленням існуючих роботизованих комплексів чи розробкою нових, є актуальними і мають очевидне прикладне значення. Розвиток робототехнічних систем приводить до необхідності розробки нових математичних моделей та розв'язання на їх основі прикладних задач.

Дослідження. Найбільш інтенсивно розробка та дослідження роботизованих комплексів проводиться в США, Франції, Велико- британії, Японії, Ізраїлі, Китаї та Росії. На сьогодні існують численні варіанти структурних схем шасі. Сучасний рівень науково-технічного прогресу обумовлює зростаюче на практиці застосування мобільних роботизованих комплексів підвищеної прохідності. В Україні наразі лише формується державна програма роботизації. І розроблені до теперішнього часу національні роботизовані комплекси "Фантом", "Ласка", "Мисливець"та інші не можуть перекрити весь спектр покладених на такі комплекси завдань.

У Механіко-машинобудівному інституті. За участю молодих учених і студентів КПІ ім. Ігоря Сікорського був розроблений вітчизняний роботизований комплекс високої прохідності на базі восьмиколісного шасі. Розроблена концепція для платформи роботизованого комплексу є новою і конкурентоспроможною на світовому ринку (див. рис.). Для неї були запропоновані ефективні методи розв'язання низки прикладних задач, зокрема аналітичного та чисельного моделювання динаміки шасі при доланні співвимірних з його габаритами перешкод, визначення навантажень, що діють на деталі шасі. Представлено також новий підхід до проектування деталей з урахуванням топологічної їх оптимізації під подальше адитивне виробництво. Розроблена також параметризована тривимірна модель і відповідна програма розрахунку геометричних параметрів шасі та розрахунку на міцність деталей компактного кривошипно-планетарного редуктора, який входить до складу приводу шасі з активними колісними блоками. Також запропоновано новий метод визначення координат місцезнаходження шасі з використанням системи технічного зору. На цьому роботизованому комплексі можуть бути апробовані численні теоретичні напрацювання фахівців у галузі керування складними робототехнічними системами, навігаційними системами, системами машинного зору, зв'язку та ін. При реалізації проекту виконано низку чисельних експериментів, апробовано нові методи автоматизованого проектування деталей. Отримані результати можуть бути покладені в основу нових наукових досліджень.

Залучення молодих. До виконання розробки активно залучаються обдаровані студенти другого-шостого курсів, які розв'язують окремі реальні прикладні задачі, пов'язані з проектуванням, дослідженням та виготовленням шасі. Вони набули певного досвіду роботи в команді і продовжують удосконалювати свої розробки. Звісно, як проектування, так і наукова робота в цілому будуються не лише на достатньому рівні теоретичних знань, але й вимагають наявності певних якостей, таких як наполегливість, уважність, зацікавленість у результаті, і, головне, відповідальність та ентузіазм, які і виявляють залучені студенти.

Залучення студентів і молодих учених до розробки роботизованих комплексів необхідно з огляду на стрімкий розвиток науково-технічного прогресу і державної програми роботизації. Витрати на реалізацію таких проектів значно менші, ніж на закупівлю закордонних моделей, і є підтримкою для обдарованої молоді університету, що особливо важливо за сучасних обставин в економіці країни.

В.В.Губська, ст. викладач ММІ

x

Електронний кампус

Інформаційні ресурси

Викладачі КПІ

GitHub репозиторій