RU193626U1

RU193626U1 - Robotic Trencher

Info

Publication number: RU193626U1
Application number: RU2019120729U
Authority: RU
Inventors: Никита Валентинович Андрианов; Роман Борисович Белов; Илья Анатольевич Забалуев; Сергей Александрович Голубин; Владимир Степанович Никитин; Алексей Александрович Носков; Алексей Анатольевич Пастухов; Дмитрий Леонидович Шипунов
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Тензосенсор"
Priority date: 2019-07-01
Filing date: 2019-07-01
Publication date: 2019-11-07

Abstract

Полезная модель относится к противопожарной технике, применяемой при тушении и локализации лесных пожаров. Полезная модель также относится к конструкции роботов, предназначенных для ликвидации чрезвычайных ситуаций.Роботизированный траншеекопатель отличается тем, что на роботизированную платформу сверху установлен съемный огнезащитный кожух, который крепится к ней винтами с возможностью съема для технического обслуживания робота, в передней части робота установлен навесной траншеекопатель, в верхней части огнезащитного кожуха установлены три складывающиеся основные антенны, а в задней части огнезащитного кожуха расположены три резервные огнестойкие антенны, при этом в передней части робота внутри огнезащитного кожуха расположены резервное место оператора и дублирующие органы ручного управления.Создание минерализованных полос осуществляется при помощи навесного траншеекопателя с использованием технологий дистанционного управления, исключающих нахождение людей в непосредственной близости от фронта пламени. Техническим результатом от использования роботизированного траншеекопателя является снижение опасности и трудоемкости процесса создания минерализованных полос для локализации пожара за счет его роботизации.The utility model relates to fire fighting equipment used to extinguish and localize forest fires. The utility model also relates to the design of robots designed to deal with emergencies. The robotic trencher is distinguished by the fact that a removable fireproof casing is mounted on top of the robotic platform, which is fastened to it with screws and can be removed for maintenance of the robot, a hinged trencher is installed in front of the robot, three folding main antennas are installed in the upper part of the fireproof casing, and three reserves are located in the rear part of the fireproof casing fireproof antennas, while in the front of the robot inside the fireproof casing there is an operator's backup seat and duplicate manual controls. Mineralized bands are created using a mounted trencher using remote control technologies that exclude people from being in close proximity to the flame front. The technical result from the use of a robotic trencher is to reduce the danger and the complexity of the process of creating mineralized strips to localize a fire due to its robotization.

Description

Изобретение относится к противопожарной технике, применяемой при тушении и локализации лесных пожаров. Изобретение также относится к конструкции роботов, предназначенных для ликвидации чрезвычайных ситуаций.The invention relates to fire fighting equipment used to extinguish and localize forest fires. The invention also relates to the design of robots designed for emergency response.

Борьба с лесными пожарами является одной из важнейших задач лесного хозяйства России. Более 90% лесных пожаров являются низовыми. Верховые и торфяные пожары также начинаются с низовых, в связи с этим разработка новых технологий тушения и локализации низовых пожаров различной интенсивности повышает эффективность системы охраны лесов и поэтому весьма актуальна.Fighting forest fires is one of the most important tasks of forestry in Russia. Over 90% of forest fires are grassroots. Top and peat fires also start from the bottom, in connection with this, the development of new technologies to extinguish and localize bottom fires of various intensities increases the effectiveness of the forest protection system and is therefore very relevant.

Борьба с лесными пожарами требует неимоверных затрат средств и ресурсов. Чтобы снизить риск их возникновения и распространения, разрабатываются комплексы профилактических мероприятий, направленные как на недопущение возгораний, так и на борьбу с огнем и его нераспространение на обширные территории. Правильно обустроенная минерализованная полоса играет в этом не последнюю роль.Fighting forest fires requires an incredible cost of funds and resources. To reduce the risk of their occurrence and spread, complexes of preventive measures are being developed aimed at both preventing fires and fighting fire and not spreading it to vast territories. A properly arranged mineralized strip plays an important role in this.

Минерализованная полоса - это искусственно созданный противопожарный барьер. Он создается путем очистки линейного участка территории от горючих материалов. Как правило, это делается механизированным способом. Минеральный слой почвы оголяется, а дерн, трава, хвоя, листья и прочие материалы, способные гореть, в процессе этого присыпаются землей. При очаговых возгораниях минерализованная полоса препятствует распространению низового пожара на другие участки лесного массива.Mineralized strip is an artificially created fire barrier. It is created by cleaning a linear section of the territory from combustible materials. As a rule, this is done in a mechanized way. The mineral layer of the soil is exposed, and sod, grass, needles, leaves, and other materials that can burn are sprinkled with earth in the process. In case of focal fires, the mineralized strip prevents the spread of a lower fire to other parts of the forest.

Минерализованная полоса также может являться опорной, от которой будет производиться встречный регулируемый отжиг. Минерализованная полоса обустраивается вдоль линии распространяющегося огня на некотором от него отдалении.The mineralized strip can also be a reference, from which counter adjustable annealing will be performed. The mineralized strip is arranged along the line of the propagating fire at some distance from it.

Противопожарные минерализованные полосы создаются почвообрабатывающими орудиями. В большинстве случаев это происходит механизированным способом с использованием тракторов, бульдозеров, специальной техники для прокладывания полос.Mineralized fire strips are created by tillage tools. In most cases, this happens in a mechanized way using tractors, bulldozers, special equipment for laying lanes.

Для создания заградительных и опорных полос также применяются растворы огнетушащих химических составов длительного действия (например, ОС-5У, Вудгард и Сильван). Эти растворы эффективны, могут легко применяться в условиях каменистых и тяжелых грунтов, а также для создания более широких заградительных полос, но требуют специального приготовления и работают при сравнительно высокой их концентрации (порядка 10…13%), что приводит к потере времени и существенным затратам химикатов.To create barrage and supporting strips, solutions of long-acting fire-extinguishing chemical compositions are also used (for example, OS-5U, Woodgard and Sylvan). These solutions are effective, can be easily applied in conditions of stony and heavy soils, as well as to create wider barrage strips, but require special preparation and work at a relatively high concentration of them (about 10 ... 13%), which leads to a loss of time and significant costs chemicals.

На сегодняшний день существует сравнительно большое разнообразие технологий и технических средств для тушения пожаров и создания искусственных противопожарных барьеров в лесах, однако, задача быстрого создания эффективных заградительных полос технически обеспечена недостаточно. В связи с этим остается потребность в разработке новых, более эффективных, способов и средств создания заградительных полос для локализации низовых пожаров.Today, there is a relatively wide variety of technologies and technical means for extinguishing fires and creating artificial fire barriers in forests, however, the task of quickly creating effective barriers is technically insufficient. In this regard, there remains a need for the development of new, more effective, methods and means of creating defensive strips for localization of ground fires.

По патенту РФ №2437695 известна машина для прокопки противопожарной полосы, которая содержит плуг, выполненный в виде установленных с возможностью вращения с разными скоростями конусных и цилиндрических шнеков.According to the patent of the Russian Federation No. 2437695, a machine for digging a fire strip is known, which contains a plow made in the form of cone and cylindrical screws installed with the possibility of rotation at different speeds.

По патенту РФ №2183486 известна противопожарная грунтометно-пескоструйная машина, снабженная барабанно-ножевым грунторубильным устройством и шнеками, которые выбрасывают на поверхность грунт или песок и локализуют поверхность горящего леса от пожара.According to the patent of the Russian Federation No. 2183486 a fire-fighting soil-sandblasting machine is known, equipped with a drum-knife soil-grinding device and screws that throw soil or sand to the surface and localize the surface of a burning forest from a fire.

По патенту РФ №2610815 известна лесопожарная грунтометательная машина, предназначенная для локализации и тушения низовых пожаров грунтом, а также для прокладки защитных минерализованных полос. Грунтометательная машина содержит два сферических диска, фрезу-метатель, а также черенковый нож с тупым углом вхождения в почву.According to RF patent No. 2610815, a fire-fighting soil-throwing machine is known for localizing and extinguishing ground fires with soil, as well as for laying protective mineralized strips. The soil-throwing machine contains two spherical disks, a milling thrower, and also a cutter knife with an obtuse angle of entry into the soil.

По патенту РФ №2496540 известен пожарный грунтомет-полосопрокладыватель для работы в условиях грунтов, насыщенных корнями древесно-кустарниковой растительности и уплотненных связных почв, снабженный фрезой-метателем и механизмом образования вала из разрыхленного почвогрунта в виде двух сферических дисков.According to the patent of the Russian Federation No. 2496540, a fire soil-throwing strip stripper is known for working in soils saturated with roots of woody-shrubby vegetation and compacted cohesive soils, equipped with a milling cutter and a shaft formation mechanism from loosened soil in the form of two spherical disks.

По патенту РФ №2628725 известен универсальный лесопожарный грунтомет для прокладки опорных минерализованных и защитных полос, содержащий автономный двигатель внутреннего сгорания и рабочий орган в виде диска с закрепленными на подвижных шарнирах и расположенными по окружности режуще-метательными ножамиAccording to the patent of the Russian Federation No. 2628725, a universal fire-fighting soil meter is known for laying support mineralized and protective strips, containing an autonomous internal combustion engine and a working body in the form of a disk with cutting and throwing knives fixed on movable hinges and arranged around the circumference

По патенту РФ №2395644 известен траншеекопатель, включающий самоходное шасси и рабочий орган с последовательно установленными плужными резцами, с возможностью срезания каждым плужным резцом слоя грунта, освобождая зону резания для последующего плужного резца.According to the patent of the Russian Federation No. 2395644, a trencher is known, including a self-propelled chassis and a working body with successively mounted plow cutters, with the possibility of cutting each layer of soil with a plow cutter, freeing the cutting zone for the subsequent plow cutter.

По патенту РФ №2398074 известен траншеекопатель, содержащий опорную раму, механизм передвижения опорной рамы, рабочее оборудование, транспортер, силовую установку привода всех механизмов траншеекопателя. На опорной раме траншеекопателя закреплена платформа. Платформа имеет возможность вертикально перемещаться по направляющим. На платформе установлены силовая установка приводов механизмов траншеекопателя, кабина управления и механизм подъема и опускания рабочего оборудования, состоящего из центрального исполнительного органа и двух цепных многорезцовых исполнительных органов, установленных по обе стороны от центрального исполнительного органа.According to the patent of the Russian Federation No. 2398074, a trencher is known that contains a support frame, a mechanism for moving the support frame, work equipment, a conveyor, a power plant for driving all the mechanisms of the trencher. A platform is fixed on the trencher support frame. The platform has the ability to vertically move along the rails. The platform is equipped with a power plant for drives of trencher mechanisms, a control cabin and a mechanism for raising and lowering working equipment, consisting of a central executive body and two chain multi-cutting executive bodies installed on both sides of the central executive body.

По патенту РФ №2592288 известен траншеекопатель, содержащий остов трактора, включающий основную раму, с ходовой частью, включающей две гусеницы, вращение на которые передается с бортовых редукторов от регулируемых гидромоторов, и дополнительную раму, на которой установлены двигатель, кабина, гидронасос с баком для рабочей жидкости, гидродвигатель привода рабочего органа, гидроцилиндр для установки глубины копания рабочим органом, при этом он снабжен шарнирами, закрепленными в передней и задней частях основной рамы, в которых установлена дополнительная рама с возможностью поперечного наклона за счет гидроцилиндров, установленных в задней части основной рамы, на конце вала заднего шарнира установлена планшайба, к которой крепятся гидродвигатель привода рабочего органа и кронштейн для дополнительного крепления рабочего органа, на котором установлен гидроцилиндр для установки глубины копания рабочим органом, в передней части трактора, к основной раме шарнирно прикреплен корчеватель, высота подъема которого регулируется гидроцилиндром.According to the patent of the Russian Federation No. 2592288, a trencher is known containing a tractor skeleton, including a main frame, with a chassis, including two tracks, rotation of which is transmitted from final drives from adjustable hydraulic motors, and an additional frame, on which an engine, a cab, a hydraulic pump with a tank for the working fluid, the hydraulic drive of the drive of the working body, a hydraulic cylinder for setting the digging depth of the working body, while it is equipped with hinges fixed to the front and rear parts of the main frame, in which an additional frame with the possibility of lateral inclination due to the hydraulic cylinders installed in the rear of the main frame, a faceplate is installed on the end of the rear hinge shaft to which the hydraulic drive of the working body drive and the bracket for additional fastening of the working body, on which the hydraulic cylinder is installed to set the digging depth by the working body , in the front of the tractor, a lifter is pivotally attached to the main frame, the lifting height of which is regulated by the hydraulic cylinder.

Недостатком известных машин для прокладки защитных минерализованных полос является необходимость присутствия человека в зоне проведения работ, что в условиях тушения лесного пожара связано с риском для его жизни.A disadvantage of the known machines for laying protective mineralized strips is the need for a person to be present in the work area, which in the conditions of extinguishing a forest fire is associated with a risk to his life.

Прототипом заявляемого решения является роботизированная платформа, оборудованная траншеекопателем или грунтометом, входящая в состав роботизированного комплекса для тушения лесных пожаров по патенту РФ 2677413.The prototype of the proposed solution is a robotic platform equipped with a trencher or soil thrower, which is part of a robotic complex for extinguishing forest fires according to RF patent 2677413.

Следует признать, что, несмотря на большое разнообразие, эффективного средства локализации и тушения лесных пожаров еще не существует. Подтверждением этому могут служить показатели ежегодного ущерба от лесных пожаров, которые только для России за последние пять лет колеблются в пределах от 20 до 100 миллиардов рублей ежегодно. Аналогичная ситуация наблюдается во всех странах мира, имеющих леса. Например, в конце 2017 года возник лесной пожар в штате Калифорния, США. На борьбу с огнем было направлено около 5700 пожарных. Тем не менее, всего лишь за несколько часов в предместьях Лос-Анжелеса возникли и стали быстро распространяться шесть крупных очагов пожара на территории десятков тысяч гектаров. Почти 200 тысяч жителей были эвакуированы из опасных районов. Многим пришлось бежать оттуда ночью, спасаясь от быстро движущегося огня. Пожары принесли с собой страшные разрушения - сгорели тысячи домов, уничтожена большая часть плантаций авокадо. Ущерб по разным оценкам составил порядка 270-350 млн. долларов.It should be recognized that, despite its great diversity, an effective means of localizing and extinguishing forest fires does not yet exist. A confirmation of this can be indicators of annual damage from forest fires, which for Russia alone over the past five years range from 20 to 100 billion rubles annually. A similar situation is observed in all countries of the world that have forests. For example, at the end of 2017, a forest fire broke out in the state of California, USA. About 5700 firefighters were sent to fight fire. However, in just a few hours, six large fires sprang up and began to spread rapidly on the outskirts of Los Angeles on the territory of tens of thousands of hectares. Nearly 200 thousand inhabitants were evacuated from dangerous areas. Many had to flee from there at night, fleeing from a rapidly moving fire. The fires brought terrible destruction - thousands of houses were burned down, most of the avocado plantations were destroyed. According to various estimates, the damage amounted to about 270-350 million dollars.

Предложен Роботизированный траншеекопатель.A robotic trencher is proposed.

Роботизированный траншеекопатель предназначен для создания противопожарных минерализованных полос для локализации низовых пожаров путем отрывки траншей по командам оператора. Создание минерализованных полос осуществляется при помощи навесного траншеекопателя с использованием технологий дистанционного управления, исключающих нахождение людей в непосредственной близости от фронта пламени.The robotic trencher is designed to create fire mineralized strips to localize bottom fires by extracting trenches at the operator’s command. The creation of mineralized strips is carried out using a mounted trencher using remote control technologies that exclude people from being in close proximity to the flame front.

Основные отличия заявляемого роботизированного комплекса заключаются в следующем.The main differences of the claimed robotic complex are as follows.

1) На роботизированную платформу сверху установлен съемный огнезащитный кожух, который крепится к ней винтами с возможностью съема для технического обслуживания робота, в передней части робота установлен навесной траншеекопатель, в верхней части огнезащитного кожуха установлены три складывающиеся основные антенны, а в задней части огнезащитного кожуха расположены три резервные огнестойкие антенны, при этом в передней части робота внутри огнезащитного кожуха расположены резервное место оператора и дублирующие органы ручного управления.1) A removable fireproof casing is installed on top of the robotic platform, which is attached to it with screws for removable maintenance of the robot, a mounted trencher is installed in the front of the robot, three folding main antennas are installed in the upper part of the fireproof casing, and located on the back of the fireproof casing three redundant fireproof antennas, while in the front of the robot inside the fireproof casing there is a backup operator's seat and duplicate manual controls tions.

2) Съемный огнезащитный кожух для защиты от действия огня и теплового излучения включает раму из профилированного металла, закрытую листовыми металлическими панелями, на внутренние поверхности которых нанесена огнестойкая пена толщиной 10-50 мм, на которую с внешней и/или внутренней стороны наклеен один или несколько слоев огнестойкой кремнеземной ткани толщиной 0,5-1,5 мм, причем боковые панели огнезащитного кожуха приварены к раме из профилированного металла, а верхние панели сделаны съемными с водозащитными уплотнениями и с креплениями на винтах или замках, при этом на боковых поверхностях огнезащитного кожуха имеются четыре воздухозаборных полых профиля, расположенные в местах установки двигателя робота, так, что входные части воздухозаборных профилей обращены ко внутренней части двигателя траншеекопателя роботизированного, а выходная часть выведена наружу и обращена вниз.2) The removable fireproof casing for protection against the effects of fire and thermal radiation includes a shaped metal frame closed by sheet metal panels, on the inner surfaces of which a fire-resistant foam with a thickness of 10-50 mm is applied, on which one or several are glued from the external and / or internal side layers of fire-resistant silica fabric with a thickness of 0.5-1.5 mm, and the side panels of the fireproof casing are welded to the frame from profiled metal, and the upper panels are removable with waterproof seals and with fasteners or locks a screw, wherein on the side surfaces of the flame retardant, there are four air intake housing hollow profile, disposed in the place of installation of the robot motor, so that the input portion of the air intake profiles facing to the inner portion of the robot trencher engine, and the output part and withdrawn outwardly facing downwards.

3) Система технического зрения включает одну поворотную курсовую видеокамеру с механизмами поворота по вертикали и горизонтали, расположенную в передней верхней части огнезащитного кожуха и четыре неподвижные видеокамеры кругового обзора, расположенные посередине каждой стороны огнезащитного кожуха, и при этом все видеокамеры соединены с блоком управления системой технического зрения с помощью соединительных кабелей и снабжены форсунками для омывающей жидкости, а блок управления системы технического зрения позволяет по команде оператора подключать к системе любую одну из пяти видеокамер.3) The technical vision system includes one rotary directional video camera with vertical and horizontal rotation mechanisms located in the front upper part of the fireproof casing and four fixed all-round video cameras located in the middle of each side of the fireproof casing, and all the cameras are connected to the control unit of the technical system vision with connecting cables and equipped with nozzles for washing fluid, and the control unit of the technical vision system allows To connect any one of the five cameras to the system.

4) Траншеекопатель роботизированный содержит складывающуюся антенну системы видеонаблюдения, складывающуюся антенну системы передачи телеметрии, складывающуюся антенну системы дистанционного управления, причем каждая складывающаяся антенна содержит механизм складывания антенны известной конструкции, соединенный с одной стороны с корпусом траншеекопателя роботизированного, а с другой стороны с несущим профилем антенны из стеклопластика, внутри которого размещена излучающая конструкция антенны соответствующего диапазона, при этом все антенны подключены к блоку модулей основных антенн радиосвязи.4) The robotic trencher contains a folding antenna for a video surveillance system, a folding antenna for a telemetry transmission system, a folding antenna for a remote control system, each folding antenna comprising a folding mechanism for an antenna of a known design, connected on one side to a robotic trencher body, and on the other hand, with a carrier antenna profile made of fiberglass, inside which is placed the radiating structure of the antenna of the corresponding range, while m all antennas are connected to the module block of the main radio communication antennas.

5) Резервные огнестойкие антенны включают огнестойкую панель антенны системы видеонаблюдения, огнестойкую панель антенны системы передачи телеметрии, огнестойкую панель антенны системы дистанционного управления, причем, огнестойкие панели антенн представляют собой печатную плату с фазированной антенной решеткой соответствующего диапазона, расположенную между двумя панелями из огнестойкого пеноматериала толщиной 25-50 мм, оклеенной со всех сторон 2-5-ю слоями огнестойкой кремнеземной тканью толщиной 0,5-1,2 мм, при этом все антенны подключены к блоку модулей резервных антенн радиосвязи.5) Redundant fireproof antennas include a fireproof panel of the antenna of a video surveillance system, a fireproof panel of an antenna of a telemetry transmission system, a fireproof panel of an antenna of a remote control system, moreover, fireproof panel of an antenna is a printed circuit board with a phased array antenna of the corresponding range, located between two panels of thick fireproof foam 25-50 mm, glued on all sides with 2-5 layers of fire-resistant silica fabric with a thickness of 0.5-1.2 mm, while all antennas are connected enes unit to reserve radio antenna modules.

6) Дистанционно управляемый навесной траншеекопатель, установленный в передней части робота, включает цепной грунторез, расположенный на раме, защитный кожух грунтореза, лебедку для подъема и опускания грунтореза, а также толкатель с винтовой передачей для выставления угла наклона цепи грунтореза, а система дистанционного управления в свою очередь содержит блок управления роботизированной платформой, соединенный с блоком управления навесным технологическим оборудованием и системой технического зрения, обеспечивающей оператору круговой обзор обстановки в зоне работы робота, причем работа грунтореза и создание минерализованной полосы осуществляется при дистанционно управляемом движении робота задним ходом.6) A remotely mounted mounted trencher mounted in the front of the robot includes a chain cutter located on the frame, a protective cover for the cutter, a winch for raising and lowering the cutter, and a pusher with a screw gear for setting the angle of the cutter chain, and a remote control system in in turn, it contains a control unit for a robotic platform connected to a control unit for attached technological equipment and a vision system providing the operator with a circle howling review the situation in the robot work area and gruntoreza work and creating mineralized strips is carried out by remote-controlled robot moving in reverse.

7) Резервное место оператора и дублирующие органы ручного управления включают сиденье оператора, руль с поворотной рукояткой газа, педали тормоза, ручки переключения передач, ключа зажигания, органов управления навесным траншеекопателем, при этом сиденье оператора размещено так, что при снятой верхней панели огнезащитного кожуха, уровень глаз оператора оказывается выше верхнего уровня огнезащитного кожуха и обеспечивает возможность управления движением и работой траншеекопателя роботизированного.7) The operator’s reserve seat and duplicate manual controls include the operator’s seat, steering wheel with throttle, brake pedals, gear knob, ignition key, controls for the mounted trencher, while the operator’s seat is positioned so that when the upper panel of the fireproof cover is removed, the eye level of the operator is above the upper level of the fireproof casing and provides the ability to control the movement and operation of the robotic trencher.

Указанные отличия являются новыми, в указанном сочетании не встречаются в известных патентах, а это сочетание не вытекает явно из уровня техники.These differences are new, in the specified combination are not found in well-known patents, and this combination does not follow clearly from the prior art.

Техническим результатом от использования заявляемого роботизированного комплекса является снижение опасности и трудоемкости процесса создания противопожарных минерализованных полос за счет его роботизации.The technical result from the use of the inventive robotic complex is to reduce the danger and the complexity of the process of creating fire mineralized strips due to its robotization.

Описание предлагаемого Роботизированного траншеекопателя поясняется фигурами 1-8, на которых показано устройство.The description of the proposed Robotic trencher is illustrated by figures 1-8, which shows the device.

На фигурах 1-8 цифрами обозначены:In figures 1-8, the numbers denote:

1 - роботизированная платформа1 - robotic platform

2 - огнезащитный кожух2 - fireproof casing

3 - навесной траншеекопатель3 - mounted trencher

4 - антенна системы видеонаблюдения, антенна системы передачи телеметрии, антенна системы дистанционного управления4 - antenna of a video surveillance system, antenna of a telemetry transmission system, antenna of a remote control system

5 - рама5 - frame

6 - листовые металлические панели6 - sheet metal panels

7 - верхние панели7 - top panels

8 - воздухозаборный полый профиль8 - air intake hollow profile

9 - курсовая видеокамера9 - course video camera

10 - видеокамеры кругового обзора10 - all-round camcorders

11 - антенна системы видеонаблюдения11 - video surveillance antenna

12 - антенна системы передачи телеметрии12 - antenna telemetry transmission system

13 - антенна системы дистанционного управления13 - remote control antenna

14 - механизм складывания антенны14 - antenna folding mechanism

15 - несущий профиль антенны15 - carrier profile of the antenna

16 - излучающая конструкция антенны16 - radiating antenna design

17 - панель антенны системы видеонаблюдения17 - the panel of the antenna of the video surveillance system

18 - панель антенны системы передачи телеметрии18 - panel antenna telemetry transmission system

19 - панель антенны системы дистанционного управления19 - panel antenna remote control system

20 - печатная плата с фазированной антенной решеткой20 - printed circuit board with phased array

21 - панели из огнестойкого пеноматериала21 - panels of fire-resistant foam

22 - огнестойкая кремнеземная ткань22 - fire resistant silica fabric

23 - лебедка23 - winch

24 - защитный кожух грунтореза24 - protective cover of the soil cutter

25 - толкатель с винтовой передачей25 - pusher with helical gear

26 - рама26 - frame

27 - цепной грунторез27 - chain cutter

28 - резервное место оператора28 - reserve seat of the operator

На фиг. 1 показан внешний вид роботизированного траншеекопателя.In FIG. 1 shows the appearance of a robotic trencher.

На фиг. 2 показан съемный огнезащитный кожух.In FIG. 2 shows a removable fireproof casing.

На фиг. 3а) показаны антенны системы видеонаблюдения, системы передачи телеметрии, системы дистанционного управления и поворотная курсовая видеокамера.In FIG. 3a) the antennas of a video surveillance system, a telemetry transmission system, a remote control system and a rotary directional video camera are shown.

На фиг. 3b) показаны видеокамеры кругового обзора.In FIG. 3b) video cameras of the all-round view are shown.

На фиг. 4 показаны механизм складывания и устройство антенн.In FIG. 4 shows the folding mechanism and the arrangement of antennas.

На фиг. 5 показаны резервные огнестойкие антенны.In FIG. 5 shows backup fireproof antennas.

На фиг. 6 показано устройство огнестойкой панели антенны системы видеонаблюдения, огнестойкой панели антенны системы передачи телеметрии, огнестойкой панели антенны системы дистанционного управления.In FIG. 6 shows the device of the fireproof panel of the antenna of a video surveillance system, the fireproof panel of the antenna of a telemetry transmission system, the fireproof panel of the antenna of a remote control system.

На фиг. 7а) показан робот с навесным траншеекопателем в транспортном положении.In FIG. 7a) shows a robot with a mounted trencher in a transport position.

На фиг. 7b) показан робот с навесным траншеекопателем в рабочем положении.In FIG. 7b) shows a robot with a mounted trencher in the working position.

На фиг. 8 показаны резервное место оператора и дублирующие органы ручного управления.In FIG. Figure 8 shows the reserve seat of the operator and duplicate manual controls.

Устройство робота.The device of the robot.

Роботизированный траншеекопатель (фиг. 1) содержит дистанционно управляемую гусеничную роботизированную платформу 1, на которую установлен съемный огнезащитный кожух 2. В передней части робота установлен навесной траншеекопатель 3, в верхней части огнезащитного кожуха 2 установлены три складывающиеся основные антенны 4, а в задней части огнезащитного кожуха расположены три резервные огнестойкие антенны. В передней части робота внутри огнезащитного кожуха расположены резервное место оператора и дублирующие органы ручного управления.The robotic trencher (Fig. 1) contains a remotely controlled tracked robotic platform 1, on which a removable fireproof casing 2 is mounted. At the front of the robot, a mounted trencher 3 is installed, three folding main antennas 4 are installed in the upper part of the fireproof casing 2, and in the rear part of the fireproof Three redundant fire-resistant antennas are located in the casing. In front of the robot inside the fireproof casing, there is a reserve seat for the operator and duplicate manual controls.

Съемный огнезащитный кожух 2 (фиг. 2) для защиты от действия огня и теплового излучения содержит раму 5 из профилированного металла, закрытую листовыми металлическими панелями 6, приваренными к раме из профилированного металла, а верхние панели 7 сделаны съемными с водозащитными уплотнениями и с креплениями на винтах или замках, при этом на боковых поверхностях огнезащитного кожуха имеются четыре воздухозаборных полых профиля 8, расположенные в местах установки двигателя робота так, что входные части воздухозаборных профилей обращены ко внутренней части двигателя траншеекопателя роботизированного, а выходная часть выведена наружу и обращена вниз. На внутренние поверхности листовых металлических панелей съемного огнезащитного кожуха нанесена огнестойкая пена толщиной 10-50 мм, на которую с внешней и/или внутренней стороны наклеен один или несколько слоев огнестойкой кремнеземной ткани толщиной 0,5-1,5 мм.The removable fireproof casing 2 (Fig. 2) for protection against the effects of fire and thermal radiation contains a frame 5 of profiled metal, closed by sheet metal panels 6 welded to a frame of profiled metal, and the upper panels 7 are removable with waterproof seals and with mounts on screws or locks, while on the side surfaces of the fireproof casing there are four air intake hollow profiles 8 located in the places of installation of the robot motor so that the input parts of the air intake profiles are facing morning part robotic trencher engine, and the output part and withdrawn outwardly facing downwards. On the inner surfaces of the sheet metal panels of the removable fireproof casing, a fire-resistant foam with a thickness of 10-50 mm is applied, on which one or several layers of fire-resistant silica fabric with a thickness of 0.5-1.5 mm are glued from the outer and / or inner side.

Система технического зрения робота (фиг. 3) содержит одну поворотную курсовую видеокамеру 9 (фиг. 3, а) с механизмами поворота по вертикали и горизонтали, расположенную в передней верхней части огнезащитного кожуха, и четыре неподвижные видеокамеры кругового обзора 10 (фиг. 3, b), расположенные посередине каждой стороны огнезащитного кожуха 2. Все видеокамеры соединены с блоком управления системой технического зрения с помощью соединительных кабелей и снабжены форсунками для омывающей жидкости, а блок управления системы технического зрения позволяет по команде оператора подключать к системе любую одну из пяти видеокамер.The robot's vision system (Fig. 3) contains one rotary directional video camera 9 (Fig. 3a) with vertical and horizontal rotation mechanisms located in the front upper part of the fireproof casing, and four stationary all-round video cameras 10 (Fig. 3, b) located in the middle of each side of the fireproof casing 2. All cameras are connected to the control unit of the technical vision system using connecting cables and are equipped with nozzles for washing fluid, and the control unit of the technical vision system allows one operator command to connect to the system of any one of the five cameras.

Роботизированный траншеекопатель содержит складывающуюся антенну системы видеонаблюдения 11 (фиг. 3, а), складывающуюся антенну системы передачи телеметрии 12, складывающуюся антенну системы дистанционного управления 13. Каждая складывающаяся антенна содержит механизм складывания антенны 14 известной конструкции (фиг. 4), соединенный с одной стороны с корпусом роботизированного траншеекопателя, а с другой стороны с несущим профилем антенны 15 из стеклопластика, внутри которого размещена излучающая конструкция антенны 16 соответствующего диапазона. Все антенны подключены к блоку модулей основных антенн радиосвязи.The robotic trencher contains a folding antenna for the CCTV system 11 (Fig. 3, a), a folding antenna for the telemetry transmission system 12, a folding antenna for the remote control system 13. Each folding antenna contains a folding mechanism for the antenna 14 of known design (Fig. 4), connected to one side with the body of the robotic trencher, and on the other hand with the supporting profile of the fiberglass antenna 15, inside which is placed the radiating structure of the antenna 16 of the corresponding apazone. All antennas are connected to the module block of the main radio communication antennas.

Резервные огнестойкие антенны включают огнестойкую панель антенны системы видеонаблюдения 17 (фиг. 5), огнестойкую панель антенны системы передачи телеметрии 18, огнестойкую панель антенны системы дистанционного управления 19. Огнестойкие панели антенн представляют собой печатную плату с фазированной антенной решеткой 20 соответствующего диапазона (фиг. 6), расположенную между двумя панелями из огнестойкого пеноматериала 21 толщиной 25-50 мм, оклеенными со всех сторон 2-5-ю слоями огнестойкой кремнеземной тканью 22 толщиной 0,5-1,2 мм. Все антенны подключены к блоку модулей резервных антенн радиосвязи.Redundant fireproof antennas include a fireproof antenna panel of a video surveillance system 17 (Fig. 5), a fireproof antenna panel of a telemetry transmission system 18, a fireproof antenna panel of a remote control system 19. Fireproof antenna panels are a printed circuit board with a phased array 20 of the corresponding range (Fig. 6 ), located between two panels of fire-resistant foam 21 with a thickness of 25-50 mm, glued on all sides with 2-5 layers of fire-resistant silica fabric 22 with a thickness of 0.5-1.2 mm. All antennas are connected to the module block backup radio antennas.

Дистанционно управляемый навесной траншеекопатель (фиг. 7) включает цепной грунторез 27, расположенный на раме 26, защитный кожух грунтореза 24, лебедку 23 для подъема (фиг. 7, а) и опускания (фиг. 7, b) грунтореза, а также толкатель с винтовой передачей 25 для выставления угла наклона цепи грунтореза. Система дистанционного управления содержит блок управления роботизированной платформой, соединенный с блоком управления навесным технологическим оборудованием и системой технического зрения.The remotely mounted mounted trencher (Fig. 7) includes a chain cutter 27 located on the frame 26, a protective casing of the cutter 24, a winch 23 for lifting (Fig. 7, a) and lowering (Fig. 7, b) the cutter, and helical gear 25 for setting the angle of inclination of the chain cutter. The remote control system comprises a control unit for a robotic platform connected to a control unit for attached technological equipment and a vision system.

Резервное место оператора 28 (фиг. 8) и дублирующие органы ручного управления включают сиденье оператора, руль с поворотной рукояткой газа, педали тормоза, ручки переключения передач, ключа зажигания, органы управления навесным траншеекопателем. Сиденье оператора размещено таким образом, что при снятой верхней панели огнезащитного кожуха, уровень глаз оператора оказывается выше верхнего уровня огнезащитного кожуха и обеспечивает возможность управления движением и работой роботизированного траншеекопателя.The reserve seat of the operator 28 (Fig. 8) and duplicate manual controls include the operator's seat, steering wheel with a rotary throttle, brake pedals, gear knobs, ignition key, controls for mounted trencher. The operator’s seat is positioned so that when the upper panel of the fireproof casing is removed, the eye level of the operator is higher than the upper level of the fireproof casing and provides the ability to control the movement and operation of the robotic trencher.

Работа Роботизированного траншеекопателя происходит следующим образом.The work of the Robotic trencher is as follows.

Роботизированный траншеекопатель к месту выполнения работ транспортируется в прицепе, либо при помощи специального транспорта. После выгрузки робота из транспорта, используя механизм складывания антенны 14, переводят в поднятое рабочее положение складывающуюся антенну системы видеонаблюдения 11, складывающуюся антенну системы передачи телеметрии 12 и складывающуюся антенну системы дистанционного управления 13.The robotic trencher to the place of work is transported in a trailer, or using special vehicles. After unloading the robot from the vehicle, using the folding mechanism of the antenna 14, the folding antenna of the video surveillance system 11, the folding antenna of the telemetry transmission system 12 and the folding antenna of the remote control system 13 are brought into raised working position.

Далее, роботизированный траншеекопатель по командам оператора своим ходом перемещается к месту выполнения работ по прокладке защитной минерализованной полосы для локализации пожара. Для ориентирования на местности оператор использует поворотную курсовую видеокамеру 9 и видеокамеры кругового обзора 10 системы технического зрения роботизированного траншеекопателя.Further, the robotic trencher, according to the operator’s commands, moves under its own power to the place of work on laying a protective mineralized strip to localize the fire. To orient himself on the terrain, the operator uses a rotary directional video camera 9 and video cameras of the all-round view 10 of the vision system of a robotic trencher.

После прибытия робота на место выполнения работ, оператор дистанционно производит запуск двигателя цепного грунтореза 27 навесного траншеекопателя 3, и дистанционно выставляет требуемый угол его наклона при помощи лебедки 23 и толкателя с винтовой передачей 25.After the robot arrives at the place of work, the operator remotely starts the engine of the chain soil cutter 27 of the mounted trencher 3, and remotely sets the required angle of inclination using a winch 23 and a pusher with helical gear 25.

После этого оператор включает заднюю передачу робота и дистанционно управляет движением робота, который, двигаясь задним ходом, прокладывает защитную минерализованную полосу для локализации пожара.After that, the operator engages the reverse gear of the robot and remotely controls the movement of the robot, which, moving in reverse, paves a protective mineralized strip to localize the fire.

За процессом выполнения работ оператор следит с помощью системы технического зрения. При необходимости оператор в режиме реального времени может регулировать скорость перемещения цепи грунтореза 27.The operator monitors the process of performing work using a vision system. If necessary, the operator in real time can adjust the speed of the chain cutter 27.

После прокладки минерализованной полосы, оператор дистанционно останавливает цепной грунторез 27 и приводит его в транспортное положение при помощи лебедки 23 и толкателя с винтовой передачей 25, после чего направляет робот к месту создания следующей минерализованной полосы или к месту погрузки на транспорт.After laying the mineralized strip, the operator remotely stops the chain soil cutter 27 and puts it into transport position using a winch 23 and a pusher with helical gear 25, after which the robot directs to the place of creation of the next mineralized strip or to the place of loading onto the transport.

Защиту роботизированного траншеекопателя от возможного действия огня и теплового излучения обеспечивает огнезащитный кожух 2. Резервные огнестойкие антенны 17, 18, 19 обеспечивают резервный канал управления. В нештатных ситуациях, при невозможности дистанционного управления движением и работой роботизированного траншеекопателя, оператор, используя дублирующие органы ручного управления резервного места оператора 28, может продолжить работу в режиме ручного управления, либо эвакуировать робота своим ходом.Protection robotic trencher from the possible effects of fire and thermal radiation provides a fireproof casing 2. Backup fire-resistant antennas 17, 18, 19 provide a backup control channel. In emergency situations, if it is impossible to remotely control the movement and operation of the robotic trencher, the operator, using the duplicate manual controls of the operator’s backup location 28, can continue to work in manual control mode or evacuate the robot on its own.

Обладая рядом неоспоримых преимуществ перед известными устройствами предлагаемый «Роботизированный траншеекопатель» найдет самое широкое применение в практике тушения лесных пожаров.Having a number of undeniable advantages over known devices, the proposed "Robotic trencher" will find the widest application in the practice of extinguishing forest fires.

Claims

1. A robotic trencher containing a remotely controlled crawler robotic platform with an internal combustion engine, gearbox, braking and taxiing means, on which heat insulation, radio controls, remotely controlled trenches, technical vision system and electronic control system are installed, characterized in that a removable fireproof casing is installed on top of the robot platform, which is attached to it with screws with the possibility of removal for technical maintenance of the robot, a mounted trencher is installed in the front of the robot, three folding main antennas are installed in the upper part of the fireproof casing, and three redundant fireproof antennas are located in the back of the fireproof casing, while the operator’s backup seat and backup manual controls.

2. The robotic trencher according to claim 1, characterized in that the removable fireproof casing for protection against the effects of fire and heat radiation includes a shaped metal frame closed by sheet metal panels, on the inner surfaces of which a fire-resistant foam with a thickness of 10-50 mm is applied, on which one or several layers of fire-resistant silica fabric with a thickness of 0.5-1.5 mm are glued from the outer and / or inner side, and the side panels of the fireproof casing are welded to the frame of profiled metal, and the upper panels made removable with water-tight seals and with fasteners on screws or locks, while on the side surfaces of the fireproof casing there are four air intake hollow profiles located in the places where the robot engine was installed, so that the inlet parts of the air intake profiles are facing the inside of the robotic trencher engine, and the output the part is brought out and turned down.

3. The robotic trencher according to claim 1, characterized in that the technical vision system includes one rotary directional video camera with vertical and horizontal rotation mechanisms located in the front upper part of the fireproof casing and four fixed all-round video cameras located in the middle of each side of the fireproof casing, and at the same time, all video cameras are connected to the control unit of the technical vision system using connecting cables and are equipped with nozzles for washing fluid, and the unit systematic way vision system allows the operator's command to connect to the system of any one of the five cameras.

4. The robotic trencher according to claim 1, characterized in that it comprises a folding antenna for a video surveillance system, a folding antenna for a telemetry transmission system, a folding antenna for a remote control system, each folding antenna comprising a folding antenna for a known design connected to one side of a robotic trencher housing and, on the other hand, with a carrier profile of fiberglass antenna, inside of which there is a radiating antenna structure, respectively range, while all antennas are connected to the module block of the main radio communication antennas.

5. The robotic trencher according to claim 1, characterized in that the redundant fire-resistant antennas include a fire-resistant panel of an antenna of a video surveillance system, a fire-resistant panel of an antenna of a telemetry transmission system, a fire-resistant panel of an antenna of a remote control system, and the fire-resistant antenna panels are a printed circuit board with a phased antenna array of the corresponding range, located between two panels of fire-resistant foam with a thickness of 25-50 mm, glued on all sides with 2-5 layers of fire-resistant to emnezemnoy fabric 0.5-1.2 mm thick, with all antennas are connected to the power reserve radio antenna modules.

6. The robotic trencher according to claim 1, characterized in that the remote-controlled mounted mounted trencher is installed in the front of the robot, includes a chain cutter located on the frame, a protective cover for the cutter, a winch for raising and lowering the cutter, and a pusher with a screw transmission for setting the angle of the chain cutter, and the remote control system, in turn, contains a control unit for a robotic platform connected to a control unit mounted technological equipment and with systematic vision, providing the operator with a circular overview of the situation in the area of the robot’s work, and the work of the soil cutter and the creation of a mineralized strip are carried out with the remote control of the robot in reverse.

7. The robotic trencher according to claim 1, characterized in that the operator’s reserve seat and duplicate manual controls include an operator’s seat, a steering wheel with a rotary throttle, brake pedals, a shift knob, ignition key, and controls for a mounted trencher, while the operator’s seat placed so that when the upper panel of the fireproof casing is removed, the eye level of the operator is higher than the upper level of the fireproof casing and provides the ability to control the movement and operation of trenches Patel robot.