Морские роботы

Категория:
Роботы в промышленности


Морские роботы

Тем отраслям промышленности, в которых человек должен каким-то образом подвергаться воздействию чужой ему и потому опасной окружающей среды, приходится проявлять активность в создании дистанционно управляемых аппаратов (ДУА). С 60-х годов Министерство военно-морских сил США является лидером в создании подводных систем, выпуская такие аппараты, как дистанционно управляемая безлюдная рабочая система (УБРС) и различные управляемые по кабелю подводные аппараты для восстановительных работ. ДУА стали теперь обычным средством для нефтедобывающих компаний работающих в Северном море, поскольку они в состоянии помочь водолазам, иногда и заменить их.

Подобным образом НАСА использует ДУА для возвращения твердых ракетных ускорителей, сброшенных в море с космических кораблей «Спейс Шаттл», а ядерная промышленность использует их для обследования реакторов (которые иначе должны были бы обследоваться специальными водолазами).

ДУА можно в самом общем виде разделить на три категории. Наименее сложная состоит из устройств, предназначенных только для целей обследования. Системы, способные только к внешнему обследованию объекта, не нуждаются в каком-либо манипуляторе, но те, которым необходимо проводить обследование из мест, которые сама ДУА не может достичь из-за своих слишком крупных размеров, вынуждены использовать некоторую форму маневренной руки с камерой на конце. Для спасательных работ созданы более сложные устройства. Такие работы включают в себя все функции — от сбора небольших предметов до спасения грузов с океанного дна.

Более сложные роботы могут выполнять такие операции, как обвязывание канатами или тросами выбранного объекта, что может потребовать применения двух манипуляторов. Но учитывая, что ДУА первоначально не предназначался для таких механических операций, он все еще классифицируется как устройство для спасательных работ.

Наиболее сложная форма ДУА предназначена для выполнения действительно механических изменений в объекте. Таким системам требуется два и более манипуляторов, может быть, с некоторой формой измерения силовой обратной связи. Когда работа полностью контролируется человеком, такая информация о силовой обратной связи (если считается, что она абсолютно необходима) может быть передана оператору визуально. Для того чтобы выполнить любую полезную подводную работу, обычно необходимо (пока аппарат находится на поверхности океана) каким-то образом привязать аппарат к интересующему объекту так, чтобы его относительное положение оставалось неизменным. Ясно, что создать подходящие манипуляторы для таких аппаратов весьма непросто, так как все датчики и рабочие органы должны быть как-то защищены от воздействия среды с высоким давлением и соленой воды, где они должны работать.

Примером одного из более сложных типов ДУА является 35-тонный дистанционный аппарат фирмы «Шелл» (Великобритания). Размером он с двухэтажный автобус и предназначен для смены клапанов, замены управляющих модулей и выполнения обычного обследования на глубинах, которые слишком велики для традиционных систем. С помощью лебедки он самостоятельно опускается с буя и затем закрепляется за направляющую, которая проходит через требуемую рабочую зону. Затем он перемещает себя вперед вдоль направляющей и выполняет эксплуатационные работы при управлении сверху через кабель.

Управление ДУА все больше автоматизируется. Влияние течений может автоматически компенсироваться. Выполнение операций в определенной последовательности (таких, как смена инструмента) можно поставить под контроль компьютера, а усталость оператора можно снизить, применяя специальные методы. Значительно продвинулись также работы по созданию свободно плавающих аппаратов, не прикрепленных более к маточному кораблю посредством кабеля, использующих воду как среду для передачи и приема информации более низкого уровня. Такие системы по необходимости высоко роботизированы и в связи с успехами в разработке визуальных систем могут приблизиться к рубежу полной автономии.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум