RU2819223C1

RU2819223C1 - Наземный роботизированный комплекс

Info

Publication number: RU2819223C1
Application number: RU2023112236A
Authority: RU
Inventors: Нуржан Есмагулович Ракимжанов; Сергей Владимирович Приймак; Павел Евгеньевич Кобзарь; Денис Викторович Шабалин; Евгений Алексеевич Тимофеев; Максим Евгеньевич Доровских; Михаил Сергеевич Мальцев; Глеб Вячеславович Цурпал
Filing date: 2023-05-12
Publication date: 2024-05-15

Abstract

Изобретение относится к самоходным транспортным средствам. Наземный роботизированный комплекс содержит роботизированную платформу на гусеничном шасси, перемещающуюся в дистанционном режиме, блок управления. На платформу может быть установлена грузовая площадка, или миноискатель, или платформа для эвакуации, или устройство транспортировки и сброса груза. Комплекс дополнительно содержит бронированный корпус, электродвигатель, контроллеры электродвигателя, установленные в бронированном корпусе, два бесколлекторных мотора с функцией рекуперации, водонепроницаемый бронированный отсек для размещения аккумуляторной батареи, размещенный в левом и правом бортах за дополнительной защитой, водонепроницаемый отсек для блока управления и связи, размещенный в задней части правого борта. Повышается эффективность и расширяются функциональные возможности. 5 ил.

Description

Изобретение относится к самоходным транспортным средствам боевого применения, в частности, для разведки образцов вооружений и инженерной разведки местности, обеспечения ремонта, эвакуации раненного экипажа и других задач.

Известен мобильный робототехнический комплекс [1]. Мобильный робототехнический комплекс включает мобильный робот, пост дистанционного управления, комплект дополнительного оборудования. Мобильный робот представляет собой самоходное транспортное средство с электроприводными движителями и бортовыми источниками питания, на котором смонтирована система дистанционной связи с постом дистанционного управления, бортовая телевизионная система, которая включает отдельные видеоблоки, расположенные на звеньях многостепенного манипулятора и на корпусе транспортного средства, причем каждый видеоблок содержит видеокамеру, заключенную в защитный кожух с источниками подсветки, и по меньшей мере один из видеоблоков, выполняющий обзорные функции, расположен на рабочем органе привода индивидуального наведения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, при этом на транспортном средстве закреплен манипулятор с захватным устройством и его приводы, система сигнализации, разъемы для подключения бортового, сервисного оборудования и зарядного устройства, кронштейны для укрепления бортового оборудования и бортовая система диагностики с бортовыми пультами управления и устройствами индикации. Мобильный робототехнический комплекс дополнительно снабжен выносной системой видеонаблюдения. Мобильный робот дополнительно включает устройство доставки выносной системы видеонаблюдения в заданную точку местности и ее оперативного развертывания, а комплект дополнительного оборудования - раздвижную телескопическую штангу-удлинитель, с узлом вертикального крепления ее в кормовой части транспортного средства мобильного робота на одном конце и узлом крепления привода наведения видеоблока, выполняющего обзорные функции, - на другом конце.

Недостатками аналога являются:

- высокая сложность устройств для установки оборудования;

- недостаточная конструктивная жесткость установочных устройств, эксплуатирующихся в составе самоходного транспортного средства, передвигающегося в условиях пересеченной местности;

- сложность монтажных работ;

- низкая степень оптимизации компоновочных решений.

Известен робототехническом комплексе разведки и огневой поддержки [2]. Робототехнический комплекс построен по модульному принципу и содержит следующие функционально законченные модули: платформу, представляющую собой базовое шасси с системой управления движением, средствами связи, пунктом дистанционного управления и системой электропитания, навесное оборудование: боевой модуль с комплектом вооружения и пунктом дистанционного управления, разведывательный модуль. Составные части комплекса выполнены с возможностью реализации задач по назначению самостоятельно. Шасси выполнено в гусеничном варианте с возможностью передвижения в городских условиях, по пересеченной местности, преодоления препятствий, разворота на 360° на месте, с возможностью обеспечения максимальной скорости передвижения до 25 км/ч. Корпус шасси - несущий, сварной из броневых стальных листов. Система управления платформой дополнительно оснащена системой топопривязки и ориентирования, выполненной с возможностью начального определения координат с помощью аппаратуры спутниковой навигации, определения азимута продольной оси шасси, выставления известного азимута, непрерывного расчета координат местоположения и углов крена, тангажа, азимута. Система электропитания робототехнического комплекса имеет два номинала напряжения для силовой установки движителя и бортовую сеть питания аппаратуры и навесное оборудование. Для каждого номинала напряжения предусмотрена литий-железофосфатная аккумуляторная батарея. Система электропитания оснащена микропроцессорным блоком контроля заряда, выполненным с возможностью регулирования, контроля зарядного тока, а также контроля и устранения дисбаланса заряда каждого элемента аккумуляторной батареи. Роботизированный комплекс дополнительно оснащен системой предупреждения столкновений, принцип действия которой основан на обработке сигналов с ультразвуковых датчиков.

Недостатками аналога являются:

- ограниченные функциональные возможности основных систем мобильного робота, обеспечивающих его управляемость, ориентацию в пространстве, информационный обмен, предупреждение столкновений;

- недостаточная эффективность системы технического зрения;

- несовершенная система подвески шасси;

- низкая эффективность системы связи и передачи данных;

- отсутствие мониторинга состояния независимых электроприводов;

- отсутствие оптимальных алгоритмов управления движением платформы;

- низкая оснащенность пункта дистанционного управления.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является робототехнический комплекс для ведения разведки и огневой поддержки содержит роботизированную платформу, функциональный модуль, бортовую систему управления с навигационной аппаратурой, систему технического зрения, пульт дистанционного управления, радиоканал управления, средства доставки, базовое бронированное гусеничное шасси с электроприводом, бортовую систему управления и передачи информации, бортовой дизель-генератор, бортовой комплекс аудиовидеосредств, модуль стрелково-гранатометного вооружения, оснащенный средствами разведки, дополнительное оборудование в составе комплекса маскировочных средств, технологический пульт управления, зарядное устройство. Обеспечивается ведение войсковой и артиллерийской разведки, огневая поддержка войсковых подразделений, охрана и оборона военных объектов, выполнение операций во всем диапазоне естественных освещенностей в дневных и ночных условиях [3].

Недостатками прототипа являются низкая эффективность и невысокие функциональные возможности.

Задача изобретения - повышение эффективности разработанного роботизированного комплекса, а также расширение его функциональных возможностей.

Поставленная задача достигается тем, что в наземном роботизированном комплексе, содержащем роботизированную платформу на гусеничном шасси, выполненную с возможностью обеспечения перемещения в дистанционном режиме, блок управления, площадку грузовой платформы, закрепленной на корпусе с помощью кронштейна, или миноискателя, закрепленного на подвижных звеньях манипулятора, рама которого прикреплена с помощью кронштейна на корпусе, или платформы для эвакуации, закрепленной с помощью эвакуационного троса к быстросъемному креплению, зафиксированному на корпусе, или устройства транспортировки и сброса груза, закрепленного на корпусе, при этом наземный роботизированный комплекс дополнительно содержит бронированный корпус, электродвигатель, контроллеры электродвигателя, установленные в бронированном корпусе, два бесколлекторных мотора, имеющих функцию рекуперации, управление которыми основано на подаче сигналов напрямую контроллеру электродвигателя от блока управления, водонепроницаемый бронированный отсек для размещения аккумуляторной батареи, размещенный в левом и правом бортах за дополнительной защитой, водонепроницаемый отсек для блока управления и связи, размещенный в задней части правого борта.

Достигаемым техническим результатом является создание эффективного роботизированного комплекса низкой стоимости и одновременным расширенным кругом задач боевого применения со следующими функциями:

- транспортировка систем вооружения при различных условиях боевых действий;

- транспортировка полезного груза;

- обнаружение и обезвреживание минно-взрывных заграждений;

- эвакуация раненых из-под огня противника, в ближайшие укрытия;

- реализация грузовых функций системой сброса.

На фиг. 1. представлен наземный робототехнический комплекс, содержащий 1 – шаговый двигатель для управления вертикально наводкой; 2 – ведущую звезду привода электродвигателя; 3 – водонепроницаемый бронированный отсек для размещения аккумуляторной батареи; 4 – водонепроницаемый отсек системы управления; 5 – контроллер электродвигателя; 6 – электродвигатель; 7 – рама; 8 – гусеница; 9 - бронированный корпус; 10 – шестерню ведущей звезды; 11 – станина для АГС-17; 12 – точки сопряжения платформы со станиной, с виброгасящими демпферами.

На фиг. 2 представлен наземный робототехнический комплекс с площадкой грузовой платформы - 13 и кронштейном для крепления грузовой платформы 14. На фиг. 3 представлен наземный робототехнический комплекс с кронштейном рамы манипулятора - 15, подвижными звеньями манипулятора 16, миноискателем - 17. На фиг. 4 представлен наземный робототехнический комплекс с платформой для эвакуации - 18, эвакуационными тросами – 19, быстросъёмным креплением - 20. На фиг. 5 представлен наземный робототехнический комплекс с устройством транспортировки и сброса груза 21. Предлагаемый наземный робототехнический комплекс работает следующим образом. Оператор перед использованием НРТК включает прерыватели массы на корпусе 9 машины, тем самым подаёт питание на плату управления и контроллеры электродвигателей 5. Далее оператор с помощью программы управления подключается к комплексу и отправляет сигналы, которые принимает плата управления и, обработав полученную информацию, передаёт сигнал контроллерам моторов и остальным исполняющим элементам. Управление вертикально наводкой вооружения осуществляется за счёт подачи сигнала управления на плату управления. После приёма сигнала программа высчитывает угол отклонения вооружения на заданную дальность и отправляет данные шаговому мотору (исполнитель), который в свою очередь поднимает вооружение с помощью повышающего редуктора. Стрельба из вооружения осуществляется за счёт изменения положения кулачка на сервоприводе по команде платы управления. Возможные два режима стрельбы: одиночный и очередь.

Конструкция НРТК представляет собой самодвижущее устройство с пультом дистанционного управления, оборудована устройствами крепления для установки системы вооружения, грузовой платформы, миноискателя, технических средств эвакуации, устройство для установки минно-взрывных заграждений. В зависимости от обстановки НРТК может быть оснащен боевым модулем (АГС – 17) (фиг. 1), предназначенным для выполнения специальных задач, имеющий систему вооружения обеспечивающая ведение эффективного огня по объектам и живой силе противника.

Для доставки полезного груза массой до 200 килограмм в условиях боевых действий под огнем противника возможно оснащение НРТК грузовой платформой 13, либо техническим средством эвакуации 18, предназначенным для обнаружения и эвакуации раненных в ближайшее укрытие. Для работы на минных полях НРТК, а также прокладки прохода в минно-взрывном заграждении может быть оснащен миноискателем 17, предназначенным для обнаружения и обезвреживания минно-взрывных заграждений.

Источники информации

1. Патент RU №2364500 С2, В25J 5/00, опубл. 20.08.2009 г.

2. Патент RU №2548207 С1, F41H 7/00, опубл. 20.04.2015 г.

3. Патент RU №2686983 С2, F41H 7/00, опубл. 06.05.2019 г.

Claims

Наземный роботизированный комплекс, содержащий роботизированную платформу на гусеничном шасси, выполненную с возможностью обеспечения перемещения в дистанционном режиме, блок управления, площадку грузовой платформы, закрепленную на корпусе с помощью кронштейна, или миноискателя, закрепленного на подвижных звеньях манипулятора, рама которого прикреплена с помощью кронштейна на корпусе, или платформы для эвакуации, закрепленной с помощью эвакуационного троса к быстросъемному креплению, зафиксированному на корпусе, или устройства транспортировки и сброса груза, закрепленного на корпусе, при этом наземный роботизированный комплекс дополнительно содержит бронированный корпус, электродвигатель, контроллеры электродвигателя, установленные в бронированном корпусе, два бесколлекторных мотора, имеющих функцию рекуперации, управление которыми основано на подаче сигналов напрямую контроллеру электродвигателя от блока управления, водонепроницаемый бронированный отсек для размещения аккумуляторной батареи, размещенный в левом и правом бортах за дополнительной защитой, водонепроницаемый отсек для блока управления и связи, размещенный в задней части правого борта.