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.


20.10.231905

Похожие Новости

Есть новость?
Предложи нам!

Предложить новость

politehperm

📸Хочешь стать частью большого медиакомьюнити и делать контент, который увидит вся страна? 18 июня в 17:00 мы ждем тебя на первой встрече-презентации, посвященной созданию крупнейшего студенческого медиацентра в Пермском крае. Скоро к проекту присоединятся все медиаактивисты региона, но у студентов и школьников Пермского Политеха есть возможность сделать это первыми! Зарегистрируйся прямо сейчас: clck.ru/3MWz4z Программа встречи: 🔹Презентация возможностей медиацентра и экскурсия по телестудиям от первого проректора-проректора по информатизации ПНИПУ Александра Труфанова 🔹Мастер-класс от приглашенного медиаэксперта — каждый участник получит сертификат о прохождении 🔹Медиамафия и новые полезные знакомства! Наша встреча — это твоя возможность: 🔸 Попасть в закрытый чат и занять позицию в команде — от оператора до главреда 🔸Прокачать навыки с любого уровня благодаря обучению у ведущих экспертов в медиа 🔸Расширить возможности для развития своего студенческого медиа 🔸 Получить доступ ко всем ресурсам и площадкам для реализации любых творческих идей Стань частью команды, меняющей медиа в регионе! Заполняй форму регистрации: clck.ru/3MWz4z 🧡 Ждем тебя на нашей встрече!