Шнекороторное роботизированное устройство для выполнения аварийно-спасательных работ на труднодоступных территориях

№111-1,

технические науки

В данной статье пойдет речь о создании роботизированного устройства со шнекороторным движителем и исполнительным органом -манипулятором. Указаны основные тактико-технические характеристики роботизированного устройства.

Похожие материалы

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:

  1. Относительная простота управления транспортным средством.
  2. Плавность хода.
  3. Большое тяговое усилие.
  4. Универсальность (возможно движение по любому покрытию: грунту, снегу, льду, воде и т.д.)

Недостатки шнекового движителя:

  1. Маленькая скорость передвижения.
  2. Недостаточная маневренность.
  3. Недостаточно надежная конструкция.
  4. 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).

Шнекороторное роботизированное устройство на заболоченной территории.
Рисунок 1. Шнекороторное роботизированное устройство на заболоченной территории.

Проект конструкции шнекороторного роботизированного устройства с «механической рукой» (манипулятором) представлена на рисунке 2.

Шнекороторное роботизированное устройство с манипулятором: 1 — платформа; 2 — шнек; 3 — блок управления; 4 — манипулятор; 5 — устройство фото и видео фиксации
Рисунок 2. Шнекороторное роботизированное устройство с манипулятором: 1 — платформа; 2 — шнек; 3 — блок управления; 4 — манипулятор; 5 — устройство фото и видео фиксации

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.

Список литературы

  1. fireman.club
  2. https://fireman.club/statyi-polzovateley/taktiko-texnicheskaya-xarakteristika-app-0-5-5-2705/
  3. Пучков П.В. Новые технические решения по модернизации автоцистерны АЦ-3,2-40/4 (43253) // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) — 2019 г. — № 108-1.