Top.Mail.Ru
РусРусский язык
Ученые ПНИПУ разработали конструкцию робота, который поможет предотвращать аварии и экокатастрофы

Ученые ПНИПУ разработали конструкцию робота, который поможет предотвращать аварии и экокатастрофы

Газовые, нефтяные и трубопроводы городского хозяйства, доступ к которым снаружи затруднен или невозможен, диагностируют с помощью роботов. С развитием технологий повышается точность получаемых результатов и снижается количество аварий и экологических катастроф. Со временем трубопроводы становятся более подверженными износу, коррозии, утечкам и другим повреждениям. При этом те, что имеют сложную форму и малый диаметр, практически не проверяются изнутри робототехническими средствами. Разрушение отводов часто приводит к разгерметизации. Ученые Пермского Политеха создали инновационную конструкцию робота для проверки труб и представили моделирование его движения в последовательно расположенных отводах. Эта разработка, при условии регулярного использования, поможет обеспечить безопасность и продолжительность эксплуатации трубопроводов в несколько раз.

Исследование опубликовано в пятом номере журнала «Строительные и дорожные машины» по направлению «Мехатроника, робототехника и робототехнические системы» за 2023 год. Разработка проведена в рамках соглашения с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям) и программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Роботы могут выполнять диагностику в сложных и труднодоступных местах, снижая возможный риск для жизни и здоровья людей, если речь идет, например, о промышленных трубопроводах. Разработка роботов включает в себя использование новейших технологий и методов, таких как системы навигации и позиционирования, датчики и сенсоры, системы коммуникации и машинное обучение. На данный момент нет оптимальных методов проектирования и моделирования подобных устройств из-за того, что они представляют сложную динамическую систему.

— Механическая конструкция робота содержит несущее основание (корпус), на котором установлена опорная нога с колёсным движителем. Опорные ноги расположены относительно друг друга под углом 60 градусов. Для того чтобы каждая опорная нога имела контакт с внутритрубной поверхностью, мы разработали специальную систему рычагов. Корпус устройства спроектирован таким образом, что может перемещаться в отводах. В качестве контактного элемента выбран движитель колёсного типа, он испытывает наименьшее сопротивление движению, в отличие от других типов движителей, например, гусеничных, — объясняет ассистент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ Дмитрий Кучев.

После создания конструкции трехмерной модели робота, ученые поэтапно смоделировали ее перемещение по двум последовательно расположенным отводам с радиусом поворота 1,5D и углом 90 градусов. Для этого они провели математические вычисления с использованием дифференциального уравнения Лагранжа (уравнение движения механической системы). Расчеты позволили определить траекторию движения конструкции и показали, что она перемещается беспрепятственно.

— Разработанная инновационная конструкция робототехнического устройства уже используется при диагностике трубопроводов теплоснабжения в одном из городов России. Это осуществляет МИП ООО «ЭЙАРСИ», — поясняет директор предприятия, магистрант 2-го курса ПНИПУ, Эльдар Гумаров.

Для справки:

Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн. рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель — формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % — региональные университеты.

Работа выполнена по соглашению с Фондом содействия инновациям (Федеральное государственное бюджетное учреждение «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере») договор № 4459ГС1/72580.


20.10.231599

Похожие Новости

Есть новость?
Предложи нам!

Предложить новость

politehperm

Продолжаем смотреть студвесны факультетов! 💥 Сегодня в 18:00 стартует программа [club27708346|строительного факультета] «Арлекин». 😏У каждого человека есть то, что заставляет его сердце биться чаще, а мысли крутиться без конца. Это может быть мечта, цель, идея или даже страсть, которая становится центром его жизни. Но за каждый шаг, за каждое действие, за все, что мы делаем ради этой высшей цели, нам приходится платить свою цену. Она может быть разной — временем, силами или даже частью себя... 📹 Смотрите прямую трансляцию https://vkvideo.ru/video-38489_456240203 🎬 Режиссер программы: [id385682693|Лиза Воронцова] Сценаристы программы: [id385682693|Лиза Воронцова], [id383989370|Даниил Мартышев], [id442956947|Иван Воронцов] Трансляция: Команда ПолитехMedia Режиссер эфира и техсопровождение: [id287382025|Виктория Калинкина] Операторы: [id164603203|Роман Худяков], [id317974888|Даяна Казарян], [id186748031|Оля Шилова] Вывод звука в трансляции: [id346171267|Денис Мурашев] #творчество@politehperm #студвесна@politehperm