Robots móviles para detectar y destruir artefactos explosivos.
MASLOV Oleg Alexandrovich
ROBOTS MÓVILES PARA DETECTAR Y DESTRUIR DISPOSITIVOS EXPLOSIVOS
Entre las muchas actividades para garantizar la seguridad y protección de la sociedad, destacan las cuestiones relacionadas con la prevención de ataques terroristas que utilizan artefactos explosivos (DE) destinados a la destrucción e intimidación de la población civil, así como la destrucción de objetos humanos, ocupan un lugar particularmente importante en las actividades.
Estos crímenes obligan a especialistas de todo el mundo a buscar formas efectivas de combatir y contrarrestar, una de las cuales es el desarrollo de robots móviles (MR) diseñados para identificar y destruir artefactos explosivos.
Cabe señalar que las tareas de diseño y creación de este tipo de robots son resueltas con bastante éxito por desarrolladores extranjeros, como lo demuestra la amplia gama de equipos especiales que ofrecen (Andros Mk V A, Wheelbarrow Mk7, RODE, Castor, Hobo, etc. ).
El rápido desarrollo de los medios robóticos en el extranjero se debe principalmente a la amplia experiencia en la lucha antiterrorista.
Para la Rusia moderna, esa experiencia es relativamente pequeña.
Sin embargo, los acontecimientos de los últimos años han obligado a los especialistas nacionales a concentrar sus esfuerzos en el campo del diseño de robots móviles para fines especiales con el fin de eliminar el vacío técnico emergente.
En poco tiempo, aparecieron varios modelos domésticos de tecnología robótica, que se diferenciaban en clase, propósito y composición del equipo ejecutivo («MRK-01″, MRK-25», «Scorpion», «Antiterrorist», Scout». , “Mantis”, etc. ).
Las muestras enumeradas de producción rusa incluyen el MR “Vezdekhod-TM3” y “Varan”, que son el resultado de la cooperación conjunta entre especialistas en varios campos.
Robot móvil “Vezdekhod-TM3”
«Vezdekhod-TM3» (foto 1) pertenece a la clase de robots ultraligeros, cuyo objetivo principal es el reconocimiento visual y acústico del terreno, locales, vehículos, inspección de lugares de difícil acceso, detección y destrucción de artefactos explosivos. .
Se trata de robots móviles de pequeño tamaño equipados con equipos de trabajo ligeros y de rápido desmontaje.
Foto 1. Vista general del MR “Vezdekhod-TM3”
«Vezdekhod-TM3» incluye un control remoto portátil (RPC), un vehículo de ruedas (VV), equipo de trabajo: un manipulador (MN), mecanismos de guía, un destructor hidráulico y un destructor hidráulico.
El vehículo es un vehículo de tres ejes con tracción total que sirve como medio para entregar el equipo de trabajo al lugar de la operación.
La elección de un El dispositivo de propulsión sobre ruedas (WPM) está determinado por una serie de factores:
- uso predominante de MR en infraestructura urbana;
- simplicidad y confiabilidad del diseño del circuito del CD;
- pequeño peso y tamaño del CD;
- bajo consumo de energía de los actuadores del CD, lo que tiene un impacto significativo en la duración de operación desde fuentes de energía autónomas (APS);
- aumentando las características de maniobrabilidad y velocidad del MR.
El “Vehículo todo terreno TM3” es capaz de moverse sobre terreno accidentado a una velocidad de hasta 1 m/s, superar umbrales de obstáculos de hasta 100 mm de altura, obstáculos de agua de hasta 100 mm de profundidad y moverse a través de nieve y hierba 50 y 100 mm de alto, respectivamente. Para aumentar la maniobrabilidad y el funcionamiento del MR en espacios reducidos (dentro de edificios y estructuras), se utiliza el método de giro a bordo.
Dentro del vehículo hay APS, actuadores CD y elementos de el sistema de control remoto a bordo (OSDU), protegido de forma fiable contra influencias destructivas externas.
El equipo de trabajo del MR incluye un manipulador (MP), que tiene dos grados de libertad, mecanismos de dos grados para apuntar cámaras de video y un destructor hidrodinámico.
Extensión de la varilla telescópica MP le permite examinar lugares de difícil acceso (la parte inferior del automóvil, botes de basura, etc.), explorar y destruir objetos ubicados a una altura de hasta 1,2 m desde la superficie de soporte.
El MR se controla desde el mando a distancia (foto 2), en el que se encuentran los controles, y en el panel frontal hay una pantalla a color que muestra el estado del entorno en el que opera el robot.
La cámara de vídeo de visión general permite al operador orientar el vehículo durante su movimiento a lo largo de la superficie de apoyo, y una cámara de vídeo montada en una varilla telescópica sirve para examinar objetos sospechosos y apuntar el destructor hidrodinámico.
El sistema de control permite al operador controlar remotamente el MR a una distancia de hasta 600 m cuando se trabaja por canal de radio y hasta 75 m cuando se trabaja por cable.
El control por cable se utiliza cuando se trabaja con un bloqueador de radio, así como para trabajar en condiciones donde el control a través de un canal de radio es difícil o imposible.
Las principales características técnicas se dan en la tabla. 1.
Tabla 1. Principales características técnicas del MR “Vezdekhod-TM3”
| Dimensiones totales del vehículo — longitud, mm — ancho, mm — altura, mm |
610 510 460 |
| Tipo de propulsión del vehículo | ruedas (6×6) |
| Obstáculos a superar: — altura del césped, mm — profundidad de nieve, mm — profundidad de la superficie inundada con agua, mm — altura de los obstáculos del umbral (como bordillos), mm |
hasta 100 hasta 50 hasta 100 hasta 100 |
| Estabilidad lateral en superficies duras, nada menos | 20° |
| Ángulo de ascenso y descenso en superficies duras, nada menos | 20° |
| Velocidad de movimiento sobre una superficie horizontal dura, m/s | 1,0 |
| Tipo de tracción del vehículo | electromecánico |
| Peso del vehículo, kg | 24 |
| Peso del vehículo en orden de marcha, kg | 41 |
| Número de grados de movilidad del manipulador | 4 |
| Subida y descenso de la varilla MN en el plano vertical | 0° — 90° |
| Extensión y retracción de la varilla telescópica MN en una longitud, mm | 400 |
| Cámara de televisión apuntando (TVCO): — a lo largo del horizonte — vertical |
± 160° -15° +45° |
| Orientación de una cámara de puntería de televisión (TVKP), destructor hidráulico, designadores de objetivos láser (LTC): — a lo largo del horizonte — vertical |
± 160° -120° +30° |
| Capacidad de elevación MN, alcance mínimo/máximo, kg | 6/3 |
| Tipo de accionamientos del manipulador | electromecánico |
| Masa del MV en orden de marcha, kg | 11 |
| Rango de control remoto: — vía canal de radio, dentro del campo visual, m — por cable, m |
600 75 |
| Rango de transmisión de la señal de televisión (sujeto a la línea de visión), m | 600 |
| Dimensiones totales del control remoto: — longitud, mm — ancho, mm — altura, mm |
360 310196 |
| Masa del panel de control remoto, kg | 12 |
| Tiempo de funcionamiento continuo del MRC del APS (determinado por la capacidad del APS ubicado en la carcasa del TM, a una temperatura ambiente de +10° C), min | 75 |
Foto 2. Mando a distancia portátil
MR “Vezdekhod-TM3”
La destrucción del artefacto explosivo se realiza mediante un disparo hidrodinámico (un chorro de líquido), y la velocidad del disparo excede la velocidad de detonación del artefacto explosivo, lo que permite salvar al robot evitando una explosión.
Además del destructor hidrodinámico, puede utilizar un contenedor explosivo ubicado frente al vehículo.
El operador acerca el vehículo al objeto sospechoso , deja caer el contenedor, mueve el MR a una distancia segura y luego lo detona.
A pesar de la pequeña gama de equipamiento ejecutivo, el MR Vezdekhod-TM3 tiene una serie de ventajas importantes:
- las pequeñas dimensiones del robot combinadas con su maniobrabilidad lo hacen indispensable para buscar y destruir artefactos explosivos en lugares de difícil acceso;
- la entrega del robot al lugar de la operación puede realizarse mediante vehículos convencionales, debido a su pequeño peso y dimensiones (el peso en orden de marcha no no exceder los 45 kg) y no requiere dispositivos especiales para descarga y carga;
- la simplicidad del complejo robótico permite su mantenimiento por una tripulación compuesta por dos personas;
- el tiempo para poner el robot en preparación para el combate no supera los 15 minutos;
- ligero peso, facilidad de instalación y sustitución de elementos del equipo de trabajo.
«Vezdekhod-TM3» ha demostrado su eficacia en condiciones reales de funcionamiento como un robot sencillo, sin pretensiones y fiable, capaz de resolver rápidamente problemas relacionados con la detección y destrucción de artefactos explosivos.
Prometedor Las direcciones para mejorarlo incluyen aumentar el perfil y soportar la capacidad de cross-country del vehículo, así como ampliar la composición del equipo de trabajo.
Robot móvil “Varan”
“Varan” (foto 3) es un robot liviano universal diseñado para resolver las siguientes tareas:
- realizar reconocimientos televisivos de objetos y territorios en infraestructura urbana y terreno accidentado;
- inspección y examen de objetos sospechosos de contener explosivos, ubicados en edificios y en el suelo, así como vehículos;
- destrucción de explosivos o carga en un contenedor especial para su transporte a un lugar seguro;
- entrega al lugar de operación de un equipo especial que sirve como medio de diagnóstico de VU.
Foto 3. Robot móvil “Varan”
“Varan” consta de un vehículo de orugas, equipo de trabajo (manipulador, destructores VU, equipo adicional), control remoto.
Uno de los elementos principales de un El robot móvil es un vehículo.
Las capacidades del motor sobre orugas en términos de capacidad de cross-country y características de tracción y transporte amplían significativamente el alcance y la funcionalidad del robot en su conjunto.
La alta capacidad de cross-country le permite para superar tramos de escaleras, obstáculos de umbral de hasta 200 mm de altura y obstáculos de agua de hasta 100 mm de profundidad, moverse sobre nieve de hasta 150 mm de altura y las características de tracción le permiten resolver problemas asociados con la entrega de carga y equipo de trabajo pesado transporte.
La carrocería del vehículo sirve tanto para la instalación de equipos de trabajo como para la colocación y protección confiable de accionamientos de propulsión, elementos BSDU y sistemas de control automático.
El elemento principal del equipo de trabajo del robot es un manipulador con cinco grados de libertad y una pinza en el eslabón final para trabajar con objetos examinados y fijar equipos especiales.
La alta capacidad de carga del MV le permite mover y transportar grandes objetos, liberando espacio para buscar y neutralizar artefactos explosivos.
El robot se controla desde un panel de control portátil en el que se encuentran los controles, y en el panel frontal hay una pantalla a color que muestra el estado del entorno en el que opera el robot.
El sistema de control permite al operador controlar el robot a distancia a una distancia de hasta 1000 m cuando se trabaja mediante canal de radio y hasta 200 m cuando se trabaja mediante cable.
Sin embargo, a diferencia del vehículo todoterreno, la composición del sistema de televisión Varan se ha ampliado significativamente e incluye instalaciones de televisión (mecanismos de guiado y cámaras de vídeo) y unidades de vídeo (cámaras de vídeo fijadas a la carrocería del vehículo y a la pinza), que pueden simplifica significativamente el trabajo del operador.
Para un examen detallado de objetos sospechosos, el sistema de televisión incluye cámaras de vídeo con lente de zoom.
En Además del sistema principal de videovigilancia, un sistema remoto entregado por MR al lugar de operación.
Las principales características técnicas del Varan MR se dan en la tabla. 2.
Tabla 2. Principales características técnicas del Varan MR
| Dimensiones totales del robot móvil (MR) en posición de transporte: — longitud, mm — ancho, mm — altura, mm |
1200 750 700 |
| Tipo de propulsión del vehículo | seguido |
| Obstáculos a superar: — pendientes del campo — pendientes en dirección transversal — la pendiente del tramo de escaleras a superar — barreras de agua, mm — capa de nieve, mm — obstáculos umbral, m |
30° 20° 30° hasta 100 hasta 150 0,2 |
| Velocidad de movimiento sobre una superficie horizontal dura, m/s | 0,65 |
| Tipo de conducción del vehículo | electromecánico |
| Masa de MR en orden de funcionamiento, kg | 185 |
| Número de grados de movilidad del manipulador | 5 |
| MN capacidad de carga, nominal/máxima, kg | 30/50 |
| Tipo de accionamientos del manipulador | electromecánico |
| Rango de control remoto: — por canal de radio, dentro del campo visual, m — por cable, m |
1000 200 |
| Dimensiones totales del mando a distancia: — ; longitud, mm — ancho, mm — altura, mm |
360 310 196 |
| Masa del panel de control remoto, kg | 12 |
| Tiempo de operación continua de MR desde AIP, h | 4 |
“Varan” está equipado con equipo adicional que permite:
- transportar un bloqueador de radio o un contenedor a prueba de explosiones;
- evacuar vehículos;
- inspeccionar lugares de difícil acceso (como la parte inferior de un automóvil) para detectar la presencia de dispositivos explosivos , entregar y apuntar destructores hidrodinámicos a dispositivos explosivos en lugares de difícil acceso;
- instalar y activar el arma;
- apuntar el arma y los destructores hidrodinámicos al dispositivo explosivo;
- asegure dos destructores hidrodinámicos de cañón en la empuñadura;
- manipular objetos de diversas formas y tamaños;
- controlar el movimiento de MR durante el mantenimiento y cuando se carga MR para su transporte sin utilizar un control remoto.
«Varan» puede servir no sólo para neutralizar artefactos explosivos, sino que a partir de él se pueden crear robots móviles para extinguir incendios, las consecuencias de la contaminación química de una zona, limpiar escombros en zonas contaminadas radiactivamente, etc.
En conclusión, cabe señalar que sobre la base de los MP Varan y Vezdekhod-TM3 es posible crear un complejo explosivo móvil que combina las principales ventajas de cada modelo:
- maniobrabilidad, características de movimiento de alta velocidad, facilidad de mantenimiento y preparación para el funcionamiento del robot Vezdekhod-TM3;
- alta maniobrabilidad y versatilidad del robot Varan.
El núcleo de dicho complejo debería ser el robot móvil universal «Varan», y «Vezdekhod-TM3» puede servir como robot auxiliar de reconocimiento.