Перспективные направления развития  мехатроники и робототехники в России
Роботы Роботы

Перспективные направления развития мехатроники и робототехники в России


Слободзян Никита Сергеевич, начальник Научно-исследовательской лаборатории «Робототехнических и мехатронных систем». Грызлова Юлия Владимировна, специалист по информационному сопровождению научной деятельности.

 Мехатроника и робототехника являются одними из наиболее стремительно развивающихся направлений. Основной задачей российских разработчиков является повышение конкурентоспособности мехатронных и робототехнических систем (МиРТС) путем снижения себестоимости продукции, одновременно с ростом показателей точности, надежности и энергоэффективности. Развитие этих технологий требует комплексного подхода к обучению будущих специалистов, а также соответствующей материально-технической и методической базы учебных заведений, что воплощается в БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, одном из ведущих технических вузов страны. Через призму разработок БГТУ «ВОЕНМЕХ» определим перспективы развития технологий мехатроники и робототехники в России.

Улучшение массогабаритных характеристик

Во многих аппаратах различного назначения необходимы исполнительные устройства с высокими удельными характеристиками развиваемых усилий и моментов, наряду с малыми размерами и массой. Перспективным является использование достижений в области приводной и сенсорной (датчиковой) техники. В БГТУ «ВОЕНМЕХ» выполняется разработка и исследование микроприводов, актуаторов и сенсорных элементов на основе пьезоэффекта. Такие элементы имеют ряд преимуществ перед традиционными электромеханическими системами: они не создают магнитные поля и не подвержены их воздействию, приводы имеют высокие удельные характеристики по развиваемым усилиям и обеспечивают высокоточные микронные и субмикронные перемещения.

Универсальность и коллаборативность

Робототехнические устройства последнего поколения разрабатываются с расчетом на использование в нескольких сферах. Универсальность достигается применением принципов модульного конструирования. Для этого разрабатывается типоразмерный ряд модулей робота – приводы, инструмент, сенсорные системы. Так разработанный в БГТУ «ВОЕНМЕХ» многостепенной робот-манипулятор может быть оснащен от одного до шести приводов (степеней подвижности), очувствленным и антропоморфным многопальцевым схватом, сварочным оборудованием или специализированными инструментами. Для обеспечения коллаборативности – совместной с оператором работы – манипулятор оснащается датчиками столкновения с человеком или препятствием. За счет универсального, модульного исполнения манипулятор можно использовать для автоматизации в промышленности, применять в составе наземной, подводной и аэрокосмической техники.

Высокоточные роботы

Одним из основных критериев качества робототехнических систем является точность позиционирования объекта управления – выходного звена. В БГТУ «ВОЕНМЕХ» разработана многостепенная платформа – гексапод для стабилизации, позиционирования и наведения бортовой аппаратуры космической и авиационной техники. При разработке системы управления использовались технические решения для обеспечения высокой точности позиционирования платформы в условиях космического пространства, вакуума, воздействия радиации и при широком диапазоне рабочих температур. Система управления реализует отказоустойчивые режимы управления платформой и алгоритмы виброгашения.

Системы искусственного интеллекта и интеллектуальная мехатроника

ИИ является неотъемлемой частью алгоритмического обеспечения робототехнических систем. Актуальными являются задачи разработки системы управления и контроля технического состояния МиРТС, обеспечивающие надежность и большой срок эксплуатации. В БГТУ «ВОЕНМЕХ» разработан электронасосный агрегат для перекачивания теплоносителя по гидравлическому контуру систем терморегулирования космического аппарата с малой массой, низкой виброактивностью, высокой энергоэффективностью и системой управления диагностики и прогнозирования технического состояния насоса.

Импортозамещение

Разработка и изготовление МиРТС двойного назначения должны быть независимы от зарубежных компонентов, материалов и технологий. Инжиниринговый Центр БГТУ «ВОЕНМЕХ» обеспечивает собственное производство элементов и узлов робототехнических систем с помощью аддитивных технологий, 3D-печати и промышленных станков.

Подписывайтесь на нас в соцсетях, если хотите быть в курсе последних событий в сфере бизнеса и технологий.


Не менее интересные публикации