черных. Черных А. С. Елец, Российская Федерация
 Скачать 1.47 Mb.
|
|
Черных А.С. Елец, Российская Федерация ФГБОУ ВО «Елецкий государственный университет им. И. А. Бунина» Научный руководитель – ст. преподаватель Артемов А.С. artemov86.artem@yandex.ru Chernykh A.S. Yelets, Russian Federation, Bunin Yelets State University Scientific supervisor – senior lecturer Artemov А.S. artemov86.artem@yandex.ru РОЛЬ СОВРЕМЕННЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ THE ROLE OF MODERN ROBOTIC MEANS IN EMERGENCY RESCUE OPERATIONS Аннотация. Человечество несет большие утраты, которые связаны с большими техногенными авариями, экологическими и стихийными бедствиями. Всемирная статистика говорит о непрерывном нарастании их количества и постоянном увеличении ущерба от них. По этой причине на сегодняшний день как в России, так и за ее пределами проводятся активные работы по формированию мобильных робототехнических устройств, первостепенными задачами которых считается работа в условиях опасных для пребывания человека. Ключевые слова: робототехнические средства, аварийно-спасательные работы. Annotation. Humanity is suffering great losses, which are associated with large man-made accidents, environmental and natural disasters. World statistics show a continuous increase in their number and a constant increase in damage from them. For this reason, today, both in Russia and abroad, active work is being carried out on the formation of mobile robotic devices, the primary tasks of which are considered to be working in conditions dangerous to human stay. Keywords: robotics, emergency rescue operations. В 50-е годы ХХ века в капиталистическом мире началась роботизация и автоматизация производства. К этому периоду относят появление первых промышленных роботов, которые осуществляли сборку оборудования и простые однообразные операции. В 1954 году первый такой робот сконструировал Джордж Девол – изобретатель самоучка. Этот робот весил 2 тонны и управлялся программой, которая была записана на магнитный барабан, и система получила название Unimation. В 1961 году первый робот был установлен на заводе «Дженерал Моторс». Позже новинку попробовали такие заводы как «Chrysler» и «Ford». Концепция «Unimate» использовалась для работы с литыми металлическими элементами, которые манипулятор получал из форм отливки. Робот был эффективнее человека. Он работал быстрее и эффективнее, с минимальным числом брака. Этот робот имел захватное устройство с двумя «пальцами» и 5 степеней свободы. Достоверность была очень высока и доходила до 1,25 мм. Промышленные манипуляторы пришли в Европу только в 1967 году. Они начинают расширять собственные возможности, осваивают новые специальности сварщика и маляра. При помощи видеокамер и датчиков у робота появляется «техническое зрение». С помощью него он учится устанавливать размеры изделий и их месторасположение. Американская компания IBM в 1982 году заканчивает разработку официального языка для программирования робототехнических систем. Новая система первого робота с электроприводом – «Scara», который был презентован компанией «Adept» в 1984 году, сделала роботы более безопасными и несложными, но в то же время сохранила его высокую скорость. В это же время СССР был фактически фаворитом в робототехнике. В нашей стране автоматические линии по обработке деталей подшипников появились на рубеже 30 – 40-х гг. XX в., а комплексное изготовление поршней для двигателей тракторов с автоматизацией абсолютно всех процессов – от загрузки сырья до упаковки готовой продукции в международной практике было налажено в первый раз в конце 40-х гг. XX в. В Воронеже в 1966 году разработали манипулятор для укладки металлических листов. Подводный робот «Манта» с чувствительным захватным механизмом создали в Ленинграде в 1968 году. В Центральном научно-исследовательском технологическом институте (ЦНИТИ) Миноборонпрома в 1969 году начали разработку промышленного робота «Универсал-50». В будущем автоматизированные системы стремительно внедрялись на большие производства. В 1985 году использовалось чуть более 40 тысяч промышленных роботов, что в несколько раз превышало число роботов, которые использовали в США. В полную силу автоматизированные линии функционировали на АвтоВАЗ в 80-е г., и даже были подвержены атакам работников – «хакеров». В Советском Союзе роботы заменили на производстве более одного миллиона рабочих, так как было выпущено больше 100 тысяч единиц промышленной робототехники. Но в 90-е годы данные роботы исчезли. В это время наблюдался определенный регресс в использовании роботов. В то время роботы, которые применяли имеющиеся у них на тот период времени технологии, не принесли желаемой прибыли, которую все ожидали и финансирование достаточно крупных проектов было приостановлено. По социальным и экономическим причинам прогнозируемого расцвета не случилось. Резкий скачок произошел только лишь в середине нулевых и с этого периода развитие робототехнических средств бурно продолжается по настоящее время. Сегодня роль современных робототехнических средств при проведении аварийно-спасательных работ поистине велика. Выделяются следующие подтипы робототехнических средств, которые могут применяться при ЧС: − технологические: сборочно-разборочные работы, погрузка/разгрузка, транспортирование и переработка опасных материалов, очистка зон ЧС (территорий, акваторий); − разведывательные (разведка в зонах ЧС): визуальная, фотографическая, химическая, радиационная, тепловизионная, картографическая; − разведывательно-технологические: разведка пространства в зонах ЧС, поиск и ликвидация опасных объектов (целей), охрана объектов, нейтрализация нарушителей, постановка радиопомех и дымовых завес, доставка в зону действий специальных средств. Так, например, для тушения пожаров сегодня используется робототехнический комплекс «ТРОПА-3РОП» (Рис. 1).  Рис. 1. Робототехнический комплекс «ТРОПА-3РОП» Он оборудован системами видеоконтроля и видеозаписи, в том числе, инфракрасного диапазона, системой оповещения населения и системой порошкового тушения. Оператору, для того чтобы он был на достаточно существенной дистанции от чрезвычайных ситуаций и от опасных факторов пожара, дает возможность это осуществить панель дистанционного управления по радиоканалу. Управление комплексом происходит при помощи дистанционного пульта. Сделанные из негорючего полимерного вещества 6 приводных колес способны передвигаться по любой поверхности. При чувствительности 90 дб над территорией радиусом 500 м на этот комплекс в роли устройства, которое способно воссоздавать ранее записанные голосовые оповещения, ставится модуль оповещения. Максимальная скорость робота может доходить до 20 км/ч, а его полезная нагрузка достигает 200 кг. Для выполнения работы без перерывов, емкость батареи дает ему возможность работать более 10 часов без подзарядки. От теплового воздействия абсолютно все вспомогательное спецоборудование, а в том числе, и аккумуляторы, спрятано в одном пылевлагонепроницаемом коробе с защитой. Мобильный робототехнический комплекс «МРК-27Х» (Рис. 2) осуществляет специальные и аварийно-спасательные работы в ситуациях химического загрязнения, производит визуальное обследование объекта, инструментальную приборную разведку и определение степени загрязнения атмосферы. Также робот применяется для отбора проб, в том числе, почвы и воды, исполнения технологических действий по локализации источника загрязнения. Исполняемые операции: − визуальная разведка; − поиск, эвакуация и уничтожение взрывных устройств; − проведение аварийно-спасательных работ в условиях химического заражения, зонах повышенной радиоактивности; − газовое, химическое и радиационное обследование территории; − транспортирование предметов.  Рис. 2. Мобильный робототехнический комплекс «МРК-27Х» Для отслеживания погодных явлений, решения военных задач, приема сигналов на промежуточном пункте, их усиления и передачи в другом направлении повсеместно использовались беспилотные летательные средства (БЛА) или же дроны. На данный момент, концепция применения БЛА при чрезвычайных ситуациях претерпевает настоящую революцию. За прошедшее десятилетие о растущей значимости роботизированных систем и беспилотных летательных аппаратов разных видов и назначения говорит выполнение мероприятий по предупреждению ЧС, ликвидация последствий стихийных бедствий, техногенных и экологических катастроф. Так, например, подает большие надежды универсальный российский противопожарный вертолет «Rumas 10F» (Рис. 3). Он был создан в конструкторском бюро Маслова. На нем установили струйную систему пожаротушения барабанного вида. Также на вертолете для наиболее четкого метания порошкового снаряда имеется пневматическая баллистическая система (пушка) пожаротушения, которая стреляет по источникам пламени в горящих зданиях на дистанции 25-30 метров.  Рис. 3. Вертолет «Rumas 10F» Возможность появления техногенных катастроф и аварий сегодня довольно высока, так как при сегодняшнем состоянии экономики государства рост сложности производства с использованием энергоемких технологий, радиоактивных и токсичных веществ становятся фактически неминуемы. Экономика страны, которая характеризуется значительным износом основных фондов и отсутствием финансового обеспечения с целью выполнения ремонтных работ, которые должны идти по определенному плану и смены старого нерабочего оборудования, сокращением требовательности, а также эффективности работы надзорных органов и государственной инспекции, понижение степени квалификации обслуживающего персонала – все это может привести к возникновению чрезвычайных ситуаций. Своеобразную опасность в данной ситуации показывают объекты химической и атомной индустрии. Изношенное оборудование, которое функционирует после каких-либо поломок или оборудование, которое продолжает некачественно выполнять свою работу после окончания срока службы, представляет собой угрозу здоровью обслуживающего персонала, а каждая нештатная ситуация способна послужить причиной аварии или катастрофы. При этом поражающие факторы, которые возникают, создают экстремальную обстановку для выживания не только потерпевших, но и состава спасателей, которые устраняют последствия аварий. В этой связи роль робототехнических средств трудно переоценить. С момента аварии на Фукусиме-1 прошло уже немало лет, и никто так и не смог установить, где находятся сотни тонн топлива из 3-х реакторов, которые пострадали от землетрясения и цунами. Было известно только лишь то, что топливо перегрелось, превратилось в лаву и расплавило стальной контейнер. У людей не получается пробраться в реакторы Фукусимы-1, для того чтобы выяснить, что произошло с топливом, не получив смертельную дозу радиации. Поэтому исследовательские работы было поручено проводить роботам. Список литературы 1. Безбородько М.Д. Пожарная и аварийно-спасательная техника: учебник: в 2 ч. Ч. 1 / М.Д. Безбородько, С.Г. Цариченко, В.В. Роенко. Москва: Академия ГПС МЧС России, 2012. 353 с. 2. БЛА – будущее пожаротушения? // Режим доступа: http://robotrends.ru/pub/1725/bla---budushee-pozharotusheniya (дата обращения: 25.03.2022). 3. Вертолет Rumas 10F. Технические характеристики // Режим доступа: http://avia.pro/blog/vertolyot-rumas10-tehnicheskie-harakteristiki-foto (дата доступа: 15.03.2022). 4. Лопота А.В. Наземные робототехнические комплексы военного и специального назначения. / А.В. Лопота, А.Б. Николаев. Санкт-Петербург: Гос. науч. центр РФ ЦНИИ робототехники и технической кибернетики, 2019. 23 с. 5. Отчёт о НИР «Анализ международного опыта применения беспилотных авиационных систем при ликвидации чрезвычайных ситуаций и пожаров». Москва: ФГБУ ВНИИПО МЧС России, 2018. 67 с. |