RU205421U1

RU205421U1 - Макет робототехнического комплекса боевой машины пехоты

Info

Publication number: RU205421U1
Application number: RU2020135894U
Authority: RU
Inventors: Денис Сергеевич Викторов; Алексей Николаевич Гавлилин; Павел Юрьевич Зотов; Андрей Юрьевич Козлов; Пётр Евгеньевич Майоров; Николай Иванович Макогонов; Александр Николаевич Милованов; Алексей Иванович Сидоров
Original assignee: Акционерное общество "Радиозавод"
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-07-14

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области робототехники, в частности представляет собой макет РТК БМП (робототехнический комплекс боевой машины пехоты), и может быть реализована при производстве как отдельных макетов, так и при изготовлении имитационно-моделирующего стенда, для проведения исследований по борьбе с РТК противника в бою, а также демонстрации возможностей роботизации артиллерии на современном театре боевых действий при поражении маневренных целей.Техническим результатом данной полезной модели является повышение визуализации процесса исследования поведения маневренных целей противника и существенное упрощение учета влияния внешних факторов на эксплуатацию РТК ВН.Для достижения указанного технического результата модель РТК оснащается средствами управления и подвижности.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области робототехники, в частности представляет собой макет РТК БМП (робототехнический комплекс боевой машины пехоты), и может быть реализована при производстве как отдельных макетов, так и при изготовлении имитационно-моделирующего стенда, для проведения исследований по борьбе с РТК противника в бою, а также демонстрации возможностей роботизации артиллерии на современном театре боевых действий при поражении маневренных целей.

Известно, что процесс управления РТК весьма сложен как для разработки, так и для реализации, поэтому исследования в области применения и создания РТК ВН (робототехнических комплексов военного назначения) весьма важны в свете выполнения военной доктрины РФ.

Заявителю не известны аналоги устройства, имеющие схожее целевое предназначение. Аналог макета РТК БМП отсутствует.

Прототипом полезной модели является существующая БМП М2А3 «Брэдли», являющаяся на сегодняшний день основной машиной пехоты сухопутных войск ВС США, последующая модернизация которой позволит рассматривать ее в качестве РТК ВН.

Настоящее техническое решение заключается в создании устройства, являющегося совокупностью конструктивных элементов, позволяющих за счет их совместной работы производить перемещение на плоскости, манипуляции в пространстве, звуковое и световое сигнализирование, а также прием и передачу информационно-управляющих сигналов.

Задачей полезной модели является возможность проведения натурных исследований и демонстраций возможностей при поражении маневренных целей отечественными артиллерийскими комплексами, в том числе роботизированными при отработке вопросов передвижения на местности, выполнения огневых задач и взаимодействия с другими РТК ВН.

Техническим результатом данной полезной модели является повышение визуализации процесса исследования поведения маневренных целей противника и существенное упрощение учета влияния внешних факторов на эксплуатацию РТК ВН.

Сущность макета РТК БМП показана на фиг. 1-4, где:

фиг. 1 – схема макета РТК БМП;

фиг. 2 – внешний вид управляющих систем и исполнительных механизмов макета БМП;

фиг. 3 – внешний вид управляющих систем и исполнительных механизмов макета БМП;

фиг. 4 – внешний вид макета РТК БМП М2А3 «Брэдли» в масштабе 1:35.

Макет РТК БМП состоит из следующих систем, механизмов и элементов.

Корпус 1 состоит из колесного шасси и поворотной башни с орудием. Внешний вид макета РТК БМП соответствует внешнему виду БМП М2А3 «Брэдли» в масштабе 1:35. Корпус 1 изготовлен из пластмассы. Корпус 1 служит для размещения управляющих систем и исполнительных механизмов макета РТК БМП.

В качестве микроЭВМ 2 используется 32-битный микроконтроллер STM32F407, расположенный в шасси корпуса 1. Микроконтроллер включает в себя микропроцессор, ОЗУ, ПЗУ, периферийные устройства. Микроконтроллер имеет аппаратную реализацию канала широтно-импульсной модуляции. Электронное стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство с интерфейсом I²C (FM24CL16) является частью интегральной схемы микропроцессора, используется для хранения данных. МикроЭВМ 2 совместно с программой управления 10 предназначена для управления устройством на основании командно-

сигнальной информацией (КСИ) поступающей с АРМ (автоматизированного рабочего места) оператора.

Система электропитания 3 включает в себя две литий-ионные батареи, обеспечивающие электропитание устройства через линейный понижающий преобразователь питания 3.3 В. Батареи расположены в шасси корпуса 1. Подзарядка батарей осуществляется через DC-DC преобразователь 5В путем подключения макета РТК БМП к заряжающему устройству через разъем электропитания.

Ходовая часть 4 состоит из двух зубчатых колес, шариковой опоры, мотор-редуктора. Зубчатые колеса приводятся в движение мотор-редуктором. Мотор-редуктор подключен к плате микроконтроллера. Вышеперечисленные элементы расположены в шасси корпуса 1. Ходовая часть 4 предназначена для обеспечения перемещения макета РТК БМП.

Система позиционирования 5 БМП имеет в своем составе три инфракрасных светодиода, расположенных на поверхности корпуса 1 (два в передней части макета РТК БМП, один в задней), используемых для однозначной трактовки положения макета РТК БМП на стенде неподвижно и в процессе движения. Инфракрасные светодиоды, подключены к плате микроконтроллера. Система позиционирования 5 предназначена для определения ориентации макета РТК БМП в пространстве.

Механизм поворота башни 6 включает в себя редуктор с шаговым двигателем, обеспечивающий возможность поворота башни корпуса 1 на определенный угол в горизонтальной плоскости. Редуктор с шаговым двигателем подключен к плате микроконтроллера. Механизм поворота башни 6 расположен в поворотной башне корпуса 1 и предназначен для обеспечения поворота башни корпуса 1 на заданный угол в горизонтальной плоскости и придания стволу орудия необходимого доворота.

Световой индикатор выстрела 7 включает в себя светодиод, используемый для имитации выстрела из орудия. Светодиод подключен к плате микроконтроллера. Светодиод загорается в момент выстрела и плавнопотухает в течение 3-х секунд после него. Световой индикатор выстрела 7 расположен в дульном тормозе ствола и предназначен для обеспечения светового сигнала в момент выстрела.

Имитатор звука выстрела 8 включает в себя динамик, используемый для звуковой имитации выстрела. Динамик установлен в поворотной башне корпуса 1 макета РТК БМП и подключен к аудио разъему платы микроконтроллера. Динамик издает характерный звук в момент выстрела. Имитатор звука выстрела 8 предназначен для обеспечения звукового сигнала в момент выстрела.

Модуль радиосвязи и передачи данных 9 на базе интегрального трансивера подключен к микроконтроллеру по интерфейсу SP. На модуле размещена антенна с коэффициентом усиления 2dBm, позволяющая установить связь в пределах площади стенда. Модуль радиосвязи и передачи данных 9 расположен в шасси корпуса 1 и предназначен для обеспечения приема команд и передачи данных на АРМ оператора. Передача осуществляется пакетно в полудуплексном режиме.

Программа управления макетом 10 РТК БМП – совокупность данных и команд, которая предназначена для управления управляющими системами и исполнительными механизмами макета РТК БМП с помощью микроЭВМ на основании входной командно-сигнальной информации с АРМ оператора. Программа управления макетом РТК БМП разработана на языке СИ++.

Макет РТК БМП работает следующим образом. Макет БМП через модуль радиосвязи и передачи данных 9 получает КСИ с АРМ оператора.

Программа управления 10 макетом РТК БМП с помощью микроЭВМ 2 выдает команды в систему позиционирования 5 для определения координат месторасположения макета РТК БМП.

Система позиционирования 5 макета РТК БМП определяет ориентации макета РТК БМП в пространстве.

Программа управления 10 макетом РТК БМП с помощью микроЭВМ 2 на основании полученной КСИ выдает команды на перемещение,содержащие координаты точки прибытия, управляющим системам и исполнительным механизмам макета РТК БМП.

Макет РТК БМП с помощью ходовой части 4 начинает движение и перемещается по стенду, имитирующему местность, в точку прибытия.

После перемещения макета БМП в указанную точку, программа управления 10 макетом РТК БМП с помощью микроЭВМ 2 на основании полученной КСИ выдает команды в механизм поворота башни 6. Механизм поворота башни 6 обеспечивает поворот башни на заданный угол в горизонтальной плоскости и придает стволу орудия необходимый доворот.

После поворота башни на заданный угол в горизонтальной плоскости программа управления 10 макетом РТК БМП с помощью микроЭВМ 2 на основании полученной КСИ выдает команды в световой индикатор выстрела 7 и имитатор звука выстрела 8. Световой индикатор выстрела 7 обеспечивает заданное количество светового сигнала выстрела. Имитатор звука выстрела 8 обеспечивает заданное количество звукового сигнала выстрела.

После окончания имитации стрельбы программа управления 10 макетом РТК БМП с помощью микроЭВМ 2, согласно полученной КСИ, выдает команды к маневру, содержащие координаты точки прибытия, управляющим системам и исполнительным механизмам макета РТК БМП.

Макет РТК БМП совершает маневр и перемещается в другую точку месторасположения.

Система электропитания 3 обеспечивает электропитание макета РТК БМП.

Данная полезная модель изготовлена, работоспособность проверена в ходе проведения испытаний.

Claims

Макет робототехнического комплекса боевой машины пехоты, внешний вид которого соответствует внешнему виду БМП М2А3 «Брэдли» в масштабе 1:35, содержащий корпус, который состоит из колесного шасси и поворотной башни с орудием, в котором размещены управляющие системы и исполнительные механизмы, где в качестве микроЭВМ используется 32-битный микроконтроллер STM32F407, расположенный в шасси корпуса и предназначенный для управления устройством на основании командно-сигнальной информации, поступающей с автоматизированного рабочего места (АРМ) оператора, система электропитания, включающая в себя две литий-ионные батареи, расположенные в шасси корпуса, обеспечивающие электропитание устройства, ходовая часть, предназначенная для обеспечения перемещения устройства и состоящая из двух зубчатых колес, шариковой опоры, мотор-редуктора, которые расположены в шасси корпуса, система позиционирования, имеющая в своем составе три инфракрасных светодиода, расположенные на поверхности корпуса и используемые для однозначной трактовки положения устройства на стенде неподвижно и в процессе перемещения, механизм поворота башни, включающий в себя редуктор с шаговым двигателем, обеспечивающий возможность поворота башни корпуса на определенный угол в горизонтальной плоскости, который расположен в поворотной башне корпуса, световой индикатор выстрела, включающий в себя светодиод, используемый для имитации выстрела из орудия, который установлен в дульном тормозе ствола, имитатор звука выстрела, включающий в себя динамик, используемый для звуковой имитации выстрела, который установлен в поворотной башне корпуса, модуль радиосвязи и передачи данных, расположенный в шасси корпуса и предназначенный для обеспечения приема команд и передачи данных на АРМ оператора.