В 21 веке вместе с развитием урбанизации городов растет и число возникающих чрезвычайных ситуаций и техногенных катастроф. Ликвидация большинства аварий, пожаров, стихийных бедствий всегда сопряжена с угрозой для жизни и здоровья пожарных и спасателей. Специалистам данных профессий приходится работать в условиях высоких температур, нулевой видимости, в условиях сред непригодных для дыхания и в других тяжелых условиях.
Чтобы минимизировать риск причинения вреда здоровью и жизни пожарных и спасателей, предлагается доверить выполнение наиболее опасных видов работ на робота или роботизированное устройство. Роботом называют автоматическое устройство, предназначенное для выполнения различных операций без непосредственного участия человека.
В настоящее время на службе пожарно-спасательных подразделений разных стран мира находятся самые различные роботизированные устройства, которые выполняют работы по разведке, разминированию, химическому анализу, видеосъемке, пожаротушению и т.д. Роботизированные устройства отличаются друг от друга по назначению, области применения, размеру, виду движителя и т.п.
Движителем называют устройство, взаимодействующее со средой, которое преобразует и передает энергию от двигателя машины или от иного источника энергии для перемещения транспортного средства в пространстве.
В настоящее время широкое распространение получили следующие виды движителей: колесо, гусеницы, полугусеницы, шнек.
Шнековый движитель (винтовой) — представляет собой винт, приводимый в движение двигателем, позволяющий передвигаться различным видам вездеходов по глубокому рыхлому снегу, болоту и т.д.
Достоинства шнекового движителя:
- Относительная простота управления транспортным средством.
- Плавность хода.
- Большое тяговое усилие.
- Универсальность (возможно движение по любому покрытию: грунту, снегу, льду, воде и т.д.)
Недостатки шнекового движителя:
- Маленькая скорость передвижения.
- Недостаточная маневренность.
- Недостаточно надежная конструкция.
- Небольшая область применения данного движителя в сравнении с гусеничной и колесной техникой.
При разработке роботизированного устройства для нужд МЧС России, предназначенного для выполнения специальных работ в условиях труднопроходимых территорий (заболоченной местности) использование шнекового движителя будет наиболее оправдано (см. Рис. 1).
Проект конструкции шнекороторного роботизированного устройства с «механической рукой» (манипулятором) представлена на рисунке 2.
Шнекороторное роботизированное устройство, представленное на рисунке 2 оснащено шнекороторным движителем (шнеками) (2), смонтированным на платформе (1). Конструкция движителя представляет собой два полых винта Архимеда, изготовленных из прочного и коррозионностойкого материала. Шнеки предлагается изготовить из сплавов алюминия для облегчения конструкции и возможности передвижения роботизированного устройства не только по болотной топи, но и по открытой воде. Управление роботизированным устройством предлагается осуществлять дистанционно с помощью блока управления (3) и устройства фото и видео фиксации (5). Выполнение аварийно-спасательных работ роботизированным устройством производится с помощью манипулятора (4).
Тактико-технические характеристики устройства следующие:
- Длина × Ширина: 1000 × 500 мм;
- Высота: 300 — 1200 мм (в зависимости от положения манипулятора);
- Масса: 60 кг;
- Полезная нагрузка: 30 кг;
- Радиус дистанционного управления: 1000 м;
- Скорость движения по суше: 10 км/ч;
- Скорость движения по воде: 3 км/ч;
- Время работы до полной разрядки: более 5 ч.