Sistemas robóticos para operaciones especiales.
BATANOV Alexander Fedorovich
GRITSYNIN Sergey Nikolaevich
MURKIN Sergey Vladimirovich
COMPLEJOS ROBÓTICOS PARA APOYAR OPERACIONES ESPECIALES
En los últimos años, la robotización se ha producido literalmente en todas las áreas de la actividad humana. El abanico de aplicaciones de la robótica es sumamente amplio:
— Los robots están reemplazando a los humanos en la producción. La automatización total de muchos procesos reduce la participación de las personas en la producción para tomar decisiones importantes y eliminar fallas en el equipo;
— los robots se utilizan en la exploración del espacio exterior y las profundidades del océano;
— Con la ayuda de robots se realizan complejas operaciones quirúrgicas en el cerebro y el corazón. Se han desarrollado prótesis robóticas de extremidades y algunos órganos internos;
— El equipo militar se está volviendo más inteligente e independiente: el control de movimiento, el control de la situación, apuntar y alcanzar un objetivo lo lleva a cabo la máquina, mientras que los humanos se encargan de resolver los problemas tácticos y el mantenimiento.
El proceso de robotización ha evolucionado. También afecta a un área tan específica como la seguridad pública: desde hace más de 20 años, los robots móviles y los sistemas robóticos están en el arsenal de los servicios especiales y las unidades policiales.
Un poco de teoría
Hasta ahora todavía no hay una idea clara de qué máquina puede considerarse un robot y cuál. No.
En el diccionario enciclopédico, un robot es un sistema automático (máquina) equipado con sensores que perciben información sobre el entorno y actuadores, capaces de comportarse intencionalmente en un entorno cambiante utilizando una unidad de control.
Un rasgo característico de un robot es la capacidad de realizar total o parcialmente funciones motoras e intelectuales de una persona.
Un robot se diferencia de un sistema automático convencional (por ejemplo, una máquina automática) por su multipropósito, mayor versatilidad y la capacidad de ajustarse para realizar una variedad de funciones. En la práctica, el concepto de «robot» se extiende a cualquier vehículo controlado remotamente equipado con un sistema de detección (al menos un sistema de visión técnica).
El robot está destinado a reemplazar a los humanosen los casos en que la tarea esté más allá de las capacidades humanas o implique una amenaza excesiva para la salud y la vida humana, así como cuando falte personal capacitado profesionalmente para realizar tareas que requieren mucha mano de obra y se repiten cíclicamente.
Los robots se pueden clasificar según :
- áreas de aplicación: producción (industrial), militar (combate, apoyo), investigación, médica;
- hábitat (operación) terrestre, subterránea, superficial, submarina, aérea, espacial;
- grados de movilidad: estacionaria, móvil;
- tipo de sistema de control: software, adaptativo, inteligente;
- manipulación de propósito funcional, transporte, información, combinado;
- nivel de versatilidad: especial, especializado, universal;
- características de diseño:
- tipo de actuadores — eléctrico, hidráulico, neumático;
- tipo de propulsión — con orugas, con ruedas, con orugas, con orugas, con ruedas, con ruedas, con ruedas, con bucle, con hélice, con chorro de agua y con propulsión a chorro;
- características de diseño de los equipos tecnológicos — por el número de manipuladores, por la capacidad de carga de los manipuladores, por el sistema de coordenadas del área de trabajo (lineal, angular);
- tipo de fuentes de señales de control primarias — eléctrico, bioeléctrico, acústico;
- método de control — automático, controlado remotamente (copia, comando, interactivo, supervisión, interactivo), manual (equilibrio conjunto, exoesqueleto).
Las condiciones de funcionamiento de los robots, determinadas por el tipo de entorno operativo y la naturaleza del proceso de trabajo, se puede dividir en dos categorías: determinista (definido) y no determinista (incierto).
Los entornos deterministas incluyen entornos diseñados y creados por humanos. En consecuencia, un proceso determinista es todo proceso cuyo curso depende completamente de la actividad intencionada de una persona (actividades para la implementación directa del proceso, gestión de procesos, etc.).
En entornos deterministas hay Ya existe un alto grado de organización, o el grado de organización requerido puede lograrse a un costo relativamente bajo. La certeza del entorno se debe al conocimiento a priori de la posición exacta de todos los objetos con los que el robot puede interactuar.
Para un robot de manipulación, esto significa un conocimiento exacto de la ubicación y orientación de los objetos ubicados en su área de trabajo.
Para un robot de transporte, el entorno determinista es, por ejemplo, una vía de ferrocarril en un taller. La primera categoría también incluye entornos que se pueden organizar de la manera requerida, aunque a un costo significativo (entornos no completamente organizados). En este caso, los objetos individuales pueden tener desviaciones del estándar previamente desconocidas.
Estos entornos incluyen almacenes de campo para municiones, combustible y lubricantes, posiciones tecnológicas, etc.
En entornos de la segunda categoría, es casi imposible organizarlos.
Estos entornos se denominan completamente desorganizados (no deterministas).
Estos incluyen, en particular, entornos naturales y entornos creados por situaciones de emergencia, como condiciones naturales, así como durante la destrucción de entornos diseñados y creados por el hombre, es decir. en caso de destrucción de edificios y estructuras.
Las acciones del robot en entornos naturales incluyen acciones en el campo: reconocimiento en tierra, operaciones militares, desminado y patrullaje, trabajos submarinos y subterráneos, etc. (incluso en casos de contaminación radiactiva, química y bacteriológica del área).
Las acciones del robot durante la destrucción de entornos creados por el hombre incluyen operaciones de combate en entornos urbanos, así como acciones de limpieza de escombros y rescate. operaciones en estructuras destruidas, etc.
Los procesos no deterministas incluyen todos los procesos cuyo curso y resultado son completamente independientes de la actividad humana intencionada.
Los procesos no deterministas incluyen operaciones de combate, todos los procesos naturales (terremotos, erupciones volcánicas, etc.), incendios, explosiones (como resultado de accidentes provocados por el hombre), etc.
Para trabajar en condiciones no deterministas, actualmente se está desarrollando una clase especial de sistemas robóticos, llamados en la literatura técnica «robots móviles», cuya característica distintiva es la presencia de capacidad de locomoción (es decir, la capacidad de mover el sistema en el espacio).
Cualquier robot móvil se puede representar como una combinación de tres grandes sistemas — transporte, especiales y control (esquema 1).
Diagrama 1. Estructura generalizada de un complejo robótico móvil.
El sistema de transporte es un transporte un medio diseñado para entregar equipos especiales y tecnológicos al lugar donde se realiza la tarea asignada.
El vehículo consta de un chasis, una carrocería y una central eléctrica. Como regla general, el sistema de control está instalado dentro de la carrocería.
Dependiendo del tipo de entorno operativo, el tren de aterrizaje puede ser sobre orugas, sobre ruedas, sobre ruedas, sobre orugas, sobre ruedas, sobre ruedas, rotativo, con bucle, tornillo, chorro de agua y propulsión a chorro.
La apariencia de un robot móvil terrestre está determinada principalmente por el tipo y diseño de la unidad de propulsión, que sirve para convertir, en el proceso de interacción con el entorno externo, la fuerza recibida del motor en fuerza de tracción que impulsa el vehículo.
La elección del tipo de dispositivo de propulsión y sus dimensiones es una tarea muy difícil.
Es casi imposible crear un diseño universal de un dispositivo de propulsión que permita moverse con la misma confianza en una variedad de condiciones ambientales: muchos tipos y propiedades de cimientos, intersecciones complejas del terreno, la necesidad de moverse a lo largo de elementos de estructuras y dentro de edificios. son el motivo de la creación de una gran cantidad de diagramas de diseño de robots con diferentes tipos de dispositivos de propulsión.
La atención principal de los desarrolladores se presta a varias opciones para unidades de propulsión con ruedas y orugas. se paga a la unidad de propulsión andante.
Y mucho menos — otros tipos (por ejemplo, de tornillo giratorio, aerodeslizador, etc., diseñados para moverse sobre una superficie con propiedades físicas y mecánicas específicas (humedales, aguas poco profundas, nieve profunda).
Para cada tipo de propulsión existen Por lo tanto, como dispositivo de propulsión para un robot móvil multifuncional destinado a su uso en terrenos difíciles, se elige una unidad de propulsión sobre orugas como la más universal. Cuando el robot se utiliza principalmente en carreteras, es más preferible la versión con ruedas del vehículo.
El uso de vehículos andantes sólo es prometedor en entornos donde la velocidad de una unidad de propulsión con ruedas o de orugas es inferior a la velocidad de una unidad de propulsión andante (por ejemplo, en zonas montañosas, en zonas de destrucción, etc.).
Al diseñar vehículos convencionales, los parámetros de la unidad de propulsión se optimizan para las condiciones de aplicación y superficies de tráfico más típicas. Sin embargo, para un robot móvil dicha optimización es imposible debido a la incertidumbre de las condiciones de movimiento.
Por lo tanto, en la actualidad, los propulsores de robots están diseñados con la capacidad de adaptarse a la superficie de movimiento.
En primer lugar, esto se aplica a robots de pequeño tamaño destinados a trabajar dentro de edificios y estructuras, en áreas de destrucción. , robots de combate y reconocimiento (foto 1) .
Foto 1. El robot móvil Andros Mk V A (Remotec, EE. UU.) tiene una tracción adaptativa sobre orugas .
Las secciones delantera y trasera de las orugas pueden cambiar su posición, proporcionando al vehículo una alta maniobrabilidad.
Los motores adaptativos de dichos robots tienen la capacidad de cambiar sus parámetros y estructura de forma independiente o por orden del sistema de control basándose en la información actual sobre las condiciones de movimiento para lograr un estado determinado, generalmente óptimo, con incertidumbre inicial y condiciones de movimiento cambiantes.
Sistemas especiales sirven para realizar directamente las tareas asignadas.
Un sistema especial consta del conjunto necesario de equipos tecnológicos, cuya composición está determinada por el tipo de problema a resolver y el propósito del MR.
Por ejemplo, al resolver tareas de reconocimiento, el equipo tecnológico es un conjunto de sensores y medios de procesamiento de información primaria.
La implementación de tareas tecnológicas puede ser asegurada por un manipulador y un conjunto de herramientas intercambiables para ello.
Al realizar explosivos Para trabajar, el equipo necesario son herramientas de diagnóstico para artefactos explosivos y destructores hidráulicos (foto 2).
Foto 2. Conjunto de equipo adicional para el robot móvil Wheelbarrow Mk7 (Alvis Logistics, Reino Unido)
El sistema de control proporciona control del movimiento y operación de equipos tecnológicos, así como control adaptativo del chasis y la planta de energía. teniendo en cuenta la interacción del sistema de transporte con el medio ambiente.
El sistema de control incluye una parte de información y control (equipo de control del robot, sensores, sistema de visión técnica y microprocesadores para el procesamiento preliminar de la información) ubicado en el robot móvil; estación de operador de robot móvil (panel de control, dispositivos de visualización de video; computadora para procesamiento de información) y un conjunto de equipos transceptores que aseguran la transferencia de información desde el robot a la estación de operador y los comandos de control desde la estación de operador al robot móvil (foto 3 ).
Foto 3. Puesto del operador del robot móvil RODE (Unimex, Alemania)
El sistema de control de tráfico también debe proporcionar planificación del tráfico en condiciones no deterministas basadas en una base de datos cartográfica, teniendo en cuenta la información que ingresa continuamente al control. sistema de los sentidos técnicos y del sistema de navegación
La complejidad del sistema de control está determinada por la complejidad del problema que se resuelve, el grado de incertidumbre del entorno externo y el grado requerido de autonomía del robot.
Es el desarrollo de sistemas de control lo que determina el desarrollo de los sistemas robóticos en general y, en particular, formó la base para la clasificación de los robots móviles por generación.
En general, el sistema de control contiene tres niveles de gestión: superior (estratégico), medio (táctico) e inferior (ejecutivo), que tienen mecanismos de adaptación incorporados que funcionan sobre la base de la evaluación de la calidad de la implementación de los planes en varios niveles. en el mundo físico real.
La organización de la interacción entre los niveles de gestión debe permitir que se tomen decisiones en el nivel que actualmente tiene la información más confiable, sin transferir el control a un nivel superior.
Una persona (operador) es actualmente parte integral del sistema de control. Las funciones humanas en un sistema de control determinan su complejidad.
En los robots de primera generación, el operador participa activamente en el control del robot móvil en los tres niveles, hasta el control manual continuo de los actuadores. Esto simplifica el diseño del sistema de control, pero complica el trabajo del operador.
En el modo de control remoto, el reconocimiento de escenas de la carretera, la planificación de rutas y la generación de comandos de control son realizados por el operador ubicado en una posición estacionaria o panel de control móvil.
Las principales desventajas del control remoto se deben a la presencia de canales de comunicación por radio y televisión, su baja inmunidad al ruido, la incapacidad de mantener el silencio de radio y el peligro de una interrupción inesperada de la comunicación en zonas de sombra de radio.
En los robots de segunda generación, el control de nivel inferior se asigna al sistema de control del robot a bordo.
En los robots de segunda generación es común el uso de retroalimentación tanto de acuerdo con el estado actual del robot como en función del mismo. de acuerdo con el estado del medio ambiente externo.
La tercera generación de robots deja sólo el nivel estratégico a los humanos: el sistema de comunicación con el operador se reduce a emitir una tarea y recibir un informe sobre su finalización.
Pagar es muy caro para hacer la vida del operador más fácil: el sistema automático debe tener versatilidad y flexibilidad y la amplitud de capacidades de inteligencia natural.
Además, cualquier problema adicional resuelto por un sistema de inteligencia artificial, y más aún una clase de problemas o situaciones, requiere no sólo el desarrollo de algoritmos de solución especiales, sino también medios técnicos especializados: nuevos órganos sensoriales técnicos, ordenadores especiales y órganos ejecutivos, es decir, cada una de estas tareas representa un problema científico y tecnológico complejo.
Actualmente, parece más apropiado desarrollar sistemas combinados con capacidades de control de supervisión automática y remota.
Por ejemplo, «capturar» el camino y el acceso al mismo lo realiza una persona, y el movimiento por el camino — conductor, buscar puntos de referencia en la zona y su identificación — persona, cálculo de la ubicación del robot, sistema de control a bordo.
La exclusión de una persona del proceso de control directo reduce drásticamente la cantidad de información transmitida por el aire y la posibilidad de su intervención en situaciones difíciles. amplía la gama de tareas a resolver.
Además, el sistema automático garantiza la continuación de la tarea o la evacuación del robot de una zona peligrosa en caso de una interrupción de la comunicación debido al uso de medios de supresión de radio o fallo del equipo de radio.
El uso de un robot móvil es más eficaz cuando se utiliza como parte de un complejo robótico, formado por un grupo de robots móviles, vehículos de reparto, suministro y mantenimiento de energía, un puesto central de control y procesamiento de datos.
Los robots móviles son universales y por lo tanto se pueden utilizar en diferentes áreas.
Cuando se trata del uso de la robótica con fines militares y situaciones de emergencia, las «capacidades» técnicas; robots, idoneidad para su uso en condiciones duras y extremas y la capacidad de proporcionar protección al personal operativo.
Cuando se utilizan robots en la industria civil, se da la mayor importancia a su rentabilidad.
Principales tareas tácticas resueltas mediante robots móviles
En mayor o menor medida, el uso de robots móviles en interés de los servicios especiales y unidades policiales es posible en cualquier tipo de operación. Sin embargo, lo más recomendable es utilizar robots cuando se realizan trabajos con explosivos y operaciones antiterroristas, así como cuando se protegen objetos importantes.
Al mismo tiempo, el uso de robots es posible resolver las siguientes tareas tácticas:
-al realizar trabajos explosivos
- búsqueda y diagnóstico de artefactos explosivos
- destrucción o evacuación de artefactos explosivos
- desarmado o neutralización de artefactos explosivos
- realización de reconocimientos químicos y radiológicos de objetos y territorios
— durante operaciones antiterroristas
- instalación de interferencias electrónicas, humo y pantallas especiales
- entrega y uso de dispositivos especiales no letales significa
- penetración encubierta en objetos capturados y protegidos
- realización de reconocimientos radioelectrónicos de audio y vídeo de objetos y territorios
- destrucción de barreras (puertas, paredes)
- realización de desvíos disparar, identificar puntos de fuego enemigos
-al proteger objetos
- patrullar el territorio o perímetro de un objeto
- supresión de intentos de entrada a la instalación
- neutralización de intrusos.
Estas operaciones se llevan a cabo en diferentes lugares y en diversas condiciones:
- en instalaciones de transporte público (transporte urbano, ferrocarril, aviación, mar, carretera);
- en lugares donde vive y vive la gente (apartamentos, casas, oficinas, etc.);
- en instalaciones industriales (instalaciones de la industria química, ciclo tecnológico nuclear, etc.);
- en instalaciones de infraestructura urbana (alcantarillado, estaciones de calefacción, suministro de agua, etc.);
- en áreas abiertas, en terrenos muy accidentados, en bosques, etc.
Las características específicas de las operaciones, las condiciones de operación y el propósito funcional de un robot móvil determinan sus características de diseño, el grado de complejidad del sistema de control, características de peso y tamaño y composición de equipos especiales.
Se imponen los siguientes requisitos generales a un robot móvil:
- el robot debe tener una gran movilidad y capacidad de cross-country en entornos urbanos, dentro de edificios y estructuras, en zonas de destrucción, en terrenos accidentados, tanto en superficies duras y lisas como en bases de suelo deformables;
- el robot debe operar de forma fiable tanto en condiciones naturales no preparadas como en un entorno especialmente adaptado para la habitación humana (dentro de las casas, en las comunicaciones de transporte), adaptarse a los flujos de tráfico de la ciudad o moverse como parte de convoyes de transporte;
- el diseño del robot debe garantizar su alta movilidad y rápido despliegue al realizar operaciones especiales.
Para realizar las tareas anteriores, las fuerzas especiales cuentan con los siguientes grupos principales de robots móviles:
- Complejo Robótico Móvil (MRK): robots terrestres universales diseñados para operaciones en transporte, infraestructura industrial, urbana, etc., en terreno abierto y ligeramente accidentado;
- Complejos robóticos especiales — robots capaces de moverse a lo largo de superficies verticales e inclinadas de instalaciones industriales y vehículos, así como en tuberías y cuellos de botella;
Robot aéreo de pequeño tamaño para aviones pilotados remotamente (RMAV) para reconocimiento en áreas abiertas , terreno muy accidentado, en la montaña, en la ciudad.
Sistemas robóticos móviles
Los sistemas robóticos móviles se utilizan para:
- apoyo de combate para operaciones especiales (disparo de bombardeo, reconocimiento en fuerza, destrucción de barreras, etc.)
- realización de reconocimientos;
- realización de trabajos explosivos (búsqueda, extracción, transporte y neutralización o destrucción de objetos explosivos y municiones sin detonar);
- garantizar la seguridad de instalaciones importantes.
Por peso (y, por tanto, movilidad) y finalidad principal, MRK. se puede dividir en 4 grupos:
- ultraligeros, con un peso de hasta 35 kg (foto 4);
- ligero, con un peso de hasta 150 kg;
- mediano, con un peso de hasta 800 kg;
- pesado, con un peso de más de 800 kg.
Foto 4. Robot móvil ultraligero MRK- 01 (MSTU lleva el nombre de N.E. Bauman).
Diseñado para inspecciones,
búsqueda y destrucción de objetos explosivos.
Es el modelo básico para una familia de robots de pequeño tamaño.
Características técnicas del robot MRK-01
Las características generales de estos grupos se dan en la Tabla 1.
Tabla 1.
Grupo |
Propósito |
Movilidad |
Características de diseño |
Equipo |
Ultraligero | Reconocimiento visual y acústico en locales e instalaciones de transporte; inspección de lugares de difícil acceso (partes inferiores de automóviles, etc.) y destrucción de artefactos explosivos improvisados detectados |
Transporte por cualquier tipo de transporte en contenedor-maleta; descarga por operador; transportado por el operador o entregado mediante RTO más pesados al objeto en estudio | Chasis sobre orugas; con ruedas o combinado especial; Control por radio, línea de comunicación de fibra óptica (FOCL) o cable; Alimentación por baterías |
1 -4 cámaras de televisión de pequeño tamaño, en blanco y negro o en color; 1-2 destructores hidráulicos |
Ligero | Reconocimiento en interiores y espacios abiertos; realización de trabajos explosivos |
Transporte en coche con «camioneta»; descarga manual (2-4 personas) o por sus propios medios en rampas; Puede transportarse en distancias relativamente cortas (2-4 personas) | Chasis sobre orugas; con ruedas o combinados especiales; Control por radio, fibra óptica o cable; Alimentado por baterías integradas o cable de red de hasta 100 m |
1-4 cámaras de televisión; grúa o brazo telescópico, o manipulador con 2 5 grados de movilidad; arma de carga automática; conjuntos de equipos explosivos y de reconocimiento |
Medio | Reconocimiento; vigilancia; seguridad; realización de trabajos explosivos; portador de armas ligeras pequeñas y misiles |
Transporte en minibús o camión ligero; descarga por sus propios medios a lo largo de rampas | Chasis sobre orugas; con ruedas o combinados especiales; Control por radio, fibra óptica o cable; Alimentación mediante baterías incorporadas o desde la red mediante cable de hasta 200 m |
2-4 cámaras de televisión; manipulador con 2-6 grados de movilidad y herramientas intercambiables; pistola autocargable; ametralladora; lanzagranadas; lanzador de misiles; conjunto de equipo explosivo y de reconocimiento |
Pesado | reconocimiento; vigilancia; patrullaje; realización de trabajos explosivos; portador de cañones ligeros y armas pequeñas pesadas |
Transporte a largas distancias en vehículos especiales o en contenedores de transporte estándar; descargar por sus propios medios o mediante grúa; movimiento a una velocidad de 30-60 km/h cuando se controla desde el asiento del conductor | El chasis es de orugas, ruedas o combinado especial, es posible utilizar medios de vehículos producidos comercialmente; Control por radio, fibra óptica o cable; el asiento del conductor se mantiene para controlar la marcha; Alimentación autónoma de energía |
3-4 cámaras de televisión; manipulador con 4-6 grados de libertad y herramientas intercambiables; ametralladora; pistola automática de pequeño calibre; lanzagranadas; lanzamisiles; conjuntos de equipos explosivos y de reconocimiento |
En la práctica mundial, los complejos robóticos de los tres primeros grupos han recibido el mayor desarrollo.
Esto se debe a su maniobrabilidad, posible rápida adaptación técnica a un tipo específico de operación o trabajo que se realiza, así como a costos materiales y económicos relativamente bajos para su producción y operación.
El objetivo principal de estos robots — custodiar las instalaciones de instalaciones importantes, combatir ataques terroristas, buscar y neutralizar objetos explosivos.
El principio modular inicialmente incorporado en el diseño de la mayoría de los robots permite crear complejos multifuncionales, utilizando un único sistema de transporte como base y formando un sistema de trabajo al instalar armas o equipos de trabajo reemplazables y el sistema de control requerido.
Para robots que pesen hasta 800 kg, se están desarrollando módulos de transporte originales especializados (foto 5). Los sistemas robóticos más pesados utilizan equipos de transporte civiles y militares producidos comercialmente como chasis base (foto 6).
Foto 5. El complejo robótico móvil MRK-25 (MSTU lleva el nombre de N.E. Bauman) tiene un chasis convertible. Plegar el contorno de la oruga permite al robot maniobrar en condiciones de hacinamiento (por ejemplo, girar en las escaleras) y garantiza el transporte del robot en un jeep o minibús.
Características técnicas del robot MRK-25
Foto 6. Vehículo del robot de desminado ETODS (OAO, EE. UU.) se basa en un cargador tipo «Bobcat».
Los robots móviles estructuralmente universales son vehículos autopropulsados de pequeño tamaño equipados con equipos de reconocimiento, un conjunto de equipos y herramientas de trabajo intercambiables
.Diseñado para control remoto por parte de un operador que monitorea directamente o mediante una cámara de televisión.
Los complejos de instrumentos y equipos instalados en los robots incluyen:
- equipos de televisión (en los modelos modernos, generalmente imágenes en color), incluidas cámaras de televisión (hasta cuatro unidades) y monitores portátiles, a través de los cuales el operador monitorea el área y controla el funcionamiento de la máquina;
- equipos de iluminación (focos) para iluminar durante operaciones en la oscuridad y con niveles bajos de luz;
- manipuladores para agarrar, mover y transportar objetos;
- equipos de rayos X portátiles para uso in situ examen del objeto detectado y determinación del grado de peligro;
- equipo para destrucción en lugar de objetos explosivos (los más utilizados son los destructores hidrodinámicos utilizados para destruir artefactos explosivos improvisados en carcasas no metálicas, sopletes de acetileno para quemar minas no metálicas y pistolas de ánima lisa para disparar pesadas balas de fogueo);
- un conjunto de herramientas para desmontar y separar o desactivar componentes individuales de la munición detectada con el fin de neutralizarla;
- un conjunto de estetoscopios para escuchar el funcionamiento de las espoletas retardadoras, así como espejos para examinar componentes individuales de un objeto sospechoso ubicados en lugares de difícil acceso.
Las máquinas en sí están fabricadas sobre un chasis de aleaciones de aluminio y acero aleado con un chasis con ruedas, con orugas o reemplazable (rápidamente reemplazado de ruedas a orugas y trasero) (foto 7).
Un chasis completamente giratorio (generalmente ) el manipulador está montado en el chasis, adaptado para la instalación de equipos, equipos o herramientas de trabajo reemplazables.
Las baterías eléctricas se utilizan con mayor frecuencia como central eléctrica; su capacidad suele ser suficiente para funcionar durante varias horas, pero es posible utilizar un motor de combustión interna o energía de una fuente de electricidad externa.
Cuando se utilizan baterías el accionamiento del chasis de la máquina y el equipo de trabajo suele ser electromecánico, y el motor de combustión interna es hidráulico. El control remoto del funcionamiento de la máquina se realiza por radio (a una distancia de hasta 4000 m), a través de una línea de comunicación de fibra óptica (a una distancia de hasta 400 m) o por cable. (a una distancia de hasta 100 m).
Foto 7. Robot móvil Castor (GIAT Industries , Francia) pueden tener un tren de rodaje con ruedas o con orugas.
El bajo peso y las dimensiones de las máquinas controladas remotamente permiten su transporte al lugar de trabajo en vehículos ligeros, y su descarga y carga se realiza sobre rampas ligeras y con sus propios medios.
El bajo centro de gravedad y la presencia de orugas ligeras permiten al vehículo superar subidas y bajadas pronunciadas, incluidos tramos de escaleras, penetrar en habitaciones pequeñas y trabajar en un área muy limitada.
Pequeños aviones pilotados a distancia
A principios de la década de 1980, apareció una nueva clase de aviones de reconocimiento no tripulados: aviones pilotados a distancia (mini-RPA) en miniatura y relativamente baratos.
Los pioneros en este ámbito fueron los israelíes, que fueron los primeros en crear y utilizar mini-RPV con gran éxito durante las batallas con Siria en el valle del río. Bekaa (sur del Líbano) en 1982. Después de Israel, la URSS, Estados Unidos, Gran Bretaña, Francia, Italia, Canadá, China, Irak y otros países, tanto con una industria aeronáutica desarrollada como aquellos que sólo tenían una base de reparación de aviones, comenzaron a trabajar en esta dirección.
Los UAV son capaces de:
- realizar reconocimiento visual aéreo del área;
- conducir radiación, reconocimiento químico y bacteriológico;
- proporcionar retransmisión de señales de radio;
- alcanzar objetivos, entregar medios técnicos especiales al objetivo.
Actualmente, no existe una clasificación única y clara de vehículos aéreos no tripulados. En particular, se acostumbra subdividir los vehículos no tripulados según varios criterios:
- dependiendo del sistema de control utilizado: los que vuelan según un programa o mediante comandos de radio (estos últimos a menudo se denominan pilotados a distancia o controlados a distancia). Se cree que el alcance de los vehículos aéreos no tripulados con sistema de guía por comando de radio es significativamente menor que el de los vehículos que vuelan según el programa, ya que el control se realiza, por regla general, en el rango VHF y está determinado por el rango de la línea de visión. ;
- según el peso y el tamaño del lanzamiento (despegue), en tamaño pequeño (a veces también llamado miniatura), tamaño mediano y tamaño grande. A juzgar por los informes de la prensa extranjera, los expertos occidentales ahora están dirigiendo sus principales esfuerzos a la creación de vehículos aéreos no tripulados de pequeño tamaño, comparables en peso y características generales a los modelos de aviones y helicópteros controlados por radio;
- según la tareas realizadas — reconocimiento, guerra electrónica y multipropósito
- por tipo — drone tipo avión; tipo helicóptero y autogiros; sistemas de elevación y arneses; dispositivos llenos de gas (dirigibles y globos).
- La robótica aérea incluye aviones pilotados remotamente (RPA), varios vehículos que proporcionan lanzamiento, mantenimiento y control.
Los motores de pistón o turborreactor de los aviones se utilizan como planta de energía para los RPV y para garantizar su lanzamiento. (despegue) desde el suelo — aceleradores de chorro de pólvora. Los vehículos aéreos no tripulados que regresan de una misión se lanzan en paracaídas o son recogidos al final de la trayectoria de descenso mediante una red especial y, a veces, aterrizan utilizando un tren de aterrizaje.
La composición del equipamiento a bordo está determinada principalmente por las tareas asignadas al RPV: los aviones de reconocimiento utilizan cámaras fotográficas aéreas (AFA), cámaras de televisión, estaciones de infrarrojos (IR) y equipos electrónicos de reconocimiento.
El Los dispositivos pueden llevar a bordo estaciones de interferencia activas, dispositivos que arrojan reflectores antirradar, etc.
En los últimos años, en muchos países extranjeros y en Rusia, ha aumentado el interés por los vehículos aéreos no tripulados de pequeño tamaño con despegue vertical y El aterrizaje ha aumentado. realizado según el esquema del helicóptero (foto 8).
Estos MRPAV se caracterizan por su peso y dimensiones significativamente reducidos (hasta 50 kg), lo que permite transportarlos en medios de transporte no especializados y desplegarlos rápidamente en el lugar de aplicación.
Foto 8. Helicóptero teledirigido.
La gama de tareas que resuelven los MRPAV de tipo helicóptero es muy amplia:
-control visual y técnico de vastos territorios de difícil acceso;
-control preventivo del terreno y objetos;
-búsqueda de personas e instalaciones;
-entrega de medicamentos y carga.
Desde mediados de los años 90. en Estados Unidos se están desarrollando micro-UAV en miniatura (foto 9).
Foto 9. Micro UAV (AeroVironment Inc., EE. UU.) con una envergadura de 15 cm tiene un alcance de 1 km y puede estar en vuelo durante 10 minutos. Lleva dos cámaras de televisión como carga útil.
Los micro UAV son dispositivos pilotados remotamente con unas dimensiones no superiores a 15 cm, una autonomía de vuelo de unos 10 km, una velocidad de 10-20 m/s y el tiempo de vuelo es de hasta 1 hora.
Se utilizan cámaras digitales en miniatura, sensores y equipos técnicos especiales como carga útil.
Principales operaciones de Micro-RPA:
-reconocimiento en un radio de hasta 1 km cuando se realizan operaciones en áreas abiertas;
-reconocimiento en entornos urbanos;
-entrega de sensores y equipos especiales;
-reconocimiento de áreas contaminadas.
Actualmente, se están realizando esfuerzos en el extranjero para coordinar los trabajos relacionados con la creación de vehículos aéreos no tripulados, ya que, según expertos extranjeros, su desarrollo independiente por parte de varios países y empresas, junto con el gasto injustificado de importantes fuerzas y recursos materiales, conduce muchas veces a la aparición de vehículos aéreos no tripulados casi similares en diseño y capacidades.
Complejos robóticos especiales
Se puede obtener una idea de las capacidades de los complejos robóticos especiales de la experiencia en el uso de robots industriales que se mueven sobre superficies arbitrarias.
La prioridad mundial en esta área pertenece a las empresas japonesas.
Actualmente han desarrollado y producido en masa una serie de dispositivos robóticos controlados remotamente diseñados para:
- monitorear la presencia de fugas en tanques de gas de gran capacidad;
- pruebas ultrasónicas de costuras de soldadura de cascos de barcos, paredes de tanques de gas y petróleo;
- limpieza con chorro de arena de cascos de barcos y paredes de tanques de barcos;
- diagnóstico del estado de las paredes de alta levantar edificios, lavar vidrios y paredes;
- vigilar la superficie de las paredes de los edificios y las paredes de los tanques para almacenar residuos nucleares líquidos;
- lavar las paredes de los pozos de los reactores nucleares.
La efectividad del uso de complejos robóticos especiales en la industria radica en:
- reducir los costos de realización de operaciones tecnológicas debido a la ausencia de la necesidad de dispositivos de elevación, andamios y dispositivos de seguridad;
- reducir el tiempo necesario para realizar el trabajo;
- aumentar la seguridad laboral retirando al personal del área de trabajo.