Федеральная целевая программа

Федеральная целевая программа
«Исследования и разработки по приоритетным
направлениям развития научно-технологического
комплекса России на 2014—2020 годы»
Соглашение
о предоставлении субсидии от 16.09.2014
на период 2014 - 2016 гг.
Тема: Создание экспериментального образца
многоцелевой робототехнической платформы
высокой проходимости
Руководитель проекта:
Заместитель директора Иванов Александр Владиславович
Транспортные и космические системы
Участники проекта
Получатель субсидии: ЦНИИ РТК
Основные направления деятельности: создание мобильных робототехнических комплексов и транспортноманипуляционных
систем
наземного,
космического
и
подводно-надводного
базирования;
интеллектуализация систем управления робототехническими комплексами и их группировками; создание
средств информационного обеспечения роботов; создание средств микроробототехники и миниатюрных
робототехнических комплексов; создание систем радиационной разведки, контроля и мониторинга; создание
мехатронных, фотонных, лазерных и оптоэлектронных систем.
Опыт выполнения проектов по схожей тематике:
Робототехнический
комплекс
РТК-07 РТС ТО
Робототехнический
комплекс
РТС РР
Индустриальный партнёр: ООО «Научно-производственное предприятие «АДВЕНТ»
Основные направления деятельности: проектирование, производство и внедрение специализированной
электроники, конструкций и программного обеспечения.
Соисполнитель: АО Научно-Технический Центр «РОКАД»
Основные направления деятельности: создание мобильных робототехнических комплексов и транспортноманипуляционных систем наземного, космического назначения; создание мехатронных систем; создание
технологического и испытательного оборудования; разработка систем управления и программного
обеспечения.
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-20202
Цели и задачи проекта
Цели выполнения ПНИ:
разработка многоцелевой робототехнической платформы нового поколения высокой проходимости (МРП)
для использования в качестве базовой платформы мобильных робототехнических систем различного
назначения, транспортно-технологических и тяговых средств, предназначенных для освоения и изучения
труднодоступных территорий, а также для создания наземных беспилотных транспортных средств
специального назначения.
Актуальность работы определяется:
 потребностью в средних робототехнических транспортных платформах, способных транспортировать,
развертывать и применять полезную нагрузку в несколько сотен килограмм;
 перспективностью создания современной мобильной робототехники, способной помочь человеку, а также
защитить или заменить человека в опасных для него задачах, работах или условиях
Новизна:
создание
робототехнической
транспортной
платформы
с
высокими
эксплуатационными
характеристиками в классе до 1000 кг, которая позволит оптимально применять и использовать различную полезную нагрузку (более в широком применении, чем для мобильных роботов массой до 300 кг)
общей массой до 500 кг, включая транспортировку нескольких человек.
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
3
Ожидаемые результаты проекта
В результате выполнения проекта будут созданы:
 макеты колесных и гусеничного модулей системы передвижения МРП,
предназначенные для
исследования параметров компонентов системы передвижения, оптимизации кинематических схем
системы передвижения в различных вариантах, отработки и оптимизации кинематических схем систем
передвижения, безопасности и управления;
 макет системы энергопитания МРП, предназначенный для исследования и оптимизации параметров
компонентов системы энергопитания, отработки и оптимизации структурной схемы системы управления;
 программное обеспечение системы управления МРП, предназначенное для решения задач управления
МРП со стационарного пульта управления или с пульта дистанционного управления (по кабелю или
радиоканалу) в различных режимах работы (движения) МРП;
 стенд для проведения экспериментальных исследований макетов колесных и гусеничного модулей
системы передвижения МРП, предназначенный для моделирования взаимодействия опорнодвижительного модуля с опорной поверхностью (поверхностью движения) и определения тяговотормозных характеристик;
 стенд для проведения исследований экспериментального образца МРП, предназначенный для проверки
характеристик компонентов систем МРП и отработки системы управления и программного обеспечения;
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
4
Ожидаемые результаты проекта
В результате выполнения проекта будут созданы:
 экспериментальный образец МРП, предназначенный для проведения исследовательских испытаний с
целью проверки соответствия выбранных конструктивно-технических решений требованиям,
предъявляемым к техническому облику и основным компонентам МРП.
Основные технические характеристики разрабатываемого МРП:
Масса МРП, кг, не более
500
Грузоподъемность, кг, не менее
500
Максимальная скорость, км/ч
25
Запас хода по горизонтальной твердой поверхности, км, не менее
100
Напряжение электропитания пост. тока, В
электродвигатели системы передвижения
48
другие потребители
12; 24; 48
Дополнительное оборудование
гидростанция
компрессор
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
5
Ожидаемые результаты проекта
Конструктивные схемы вариантов передвижения МРП
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
6
Ожидаемые результаты проекта
Основные технические характеристики вариантов МРП
Геометрические характеристики вариантов МРП, мм
Высота
Длина
Вариант МРП
Длина
при
Высота
макс.
номин.
клиренсе
при
Ширина
макс.
База
Колея
номин.
клиренсе
База
Клирен
Клирен
при макс.
с
с
Диаметр
клиренсе
номин.
макс.
колеса
1400
4-х колесная
1980
(по
корпусу)
640
940
1470
1300
1580
980
330
630
400
4-х
гусеничная
2650
2050
775
1075
1700
1410
1580
980
465
765
-
2000
650
770
1780
1530
1600
340
460
600
6-ти колесная
2620/
2260
2220/
1600
Преодолеваемые препятствия
Вариант МРП
4-х колесная
4-х гусеничная
6-ти колесная
Высота
эскарпа, м
1
0,6
1
Высота
контрэскар
па, м
Ширина
рва
(траншеи),
1
0,6
1
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
Уклон продольный,
град
м
На связном
грунте
1
1
1
30
30
30
На
несвязном
грунте
25
25
25
Уклон
поперечный
,
град
Угол
наклона
лестничного
марша, град
35
35
35
30
30
30
ФЦП ИР
2014-2020
7
Ожидаемые результаты проекта
Особенности разрабатываемых технических решений:
 применение ходовой части на основе колесного движителя в сочетании с колесным шаганием, что
позволит обеспечить очень высокую проходимость при сохранении всех преимуществ колесного
движителя;
 модульность построения конструкции робототехнической платформы, позволяющей помимо возможности
установки различного навесного оборудования и инструментов изменять конфигурацию самоходного
шасси, изменяя тип (колесные или гусеничные) , количество (четыре или шесть), состав модулей
(одиночный или двойной рычаг, наличие или отсутствие приводов поворота колес), и, соответственно,
стоимость МРП и мобильного робота на его основе. Например, применение гусеничных модулей позволяет
МРП уверенно передвигаться по снежному и ледовому покрову в условиях Крайнего Севера или
Антарктиды, а также болотистой местности;
 обеспечение безопасности перемещения мобильного робота в различных условиях, особенно в условиях
бездорожья, завалов, рыхлых грунтов, а, следовательно, увеличение общей скорости перемещения, что
особенно важно при выполнении спасательных задач и применения МРП в военных целях;
 создания и установка на платформу современного энергетического модуля, обладающего при малых
размерах и массе достаточным запасом получаемой электроэнергии для выполнения поставленных задач
не только для транспортной системы (робототехнической платформы), но и навесного оборудования;
 высокая подвижность и проходимость в городских условиях (возможно и внутри зданий и сооружений),
в зонах разрушений, на пересеченной местности, на твердых и гладких покрытиях, деформируемых
грунтовых и сыпучих основаниях.
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
8
Перспективы практического использования
 Создание на базе разрабатываемой МРП мобильных роботов для выполнения следующих задач:
 проведение аварийно-спасательных работ (поиск и спасение людей, разборка завалов, тушение пожаров);
 проведение взрывотехнических работ (поиск и диагностика, уничтожение и эвакуация взрывных устройств,
расснаряжение и обезвреживание взрывных устройств);
 проведение химической и радиационной разведки объектов и территорий и очистки и дезактивации
местности и территорий;
 помощь в проведении антитеррористических операций (постановка радиоэлектронных помех, дымовых и
специальных завес, доставка и применение спецсредств нелетального действия, скрытое проникновение на
захваченные и охраняемые объекты, ведение радиоэлектронной аудио- и видео-разведки объектов и
территорий, разрушение преград: двери, стены, ведение отвлекающего огня, выявление огневых точек
противника, защита бойцов спецподразделений, эвакуация транспортных средств);
 при охране объектов (патрулирование территории или периметра объекта, пресечение попыток проникновения на объект, нейтрализация нарушителей);
 при проведении строительных работ (земляные работы, грузоподъемные работы), особенно в опасных для
человека условиях;
 в военных целях (проведение разведки, заградительный огонь, разведка боем, разрушение заграждений,
вывоз раненых, сопровождение подразделений и перевозка снаряжения) и т.п.;
 Указанные операции могут проводиться на разных объектах и в разнообразных условиях:
 на объектах общественного транспорта (городской транспорт, железнодорожный, авиационный, морской,
автомобильный);
 в местах проживания и жизнедеятельности людей (улицы, дома, офисы и др.);
 на промышленных объектах (объекты химической промышленности, ядерного технологического цикла и
пр.);
 на объектах городской инфраструктуры (канализация, тепловые и атомные станции, водопровод и т.п.);
 на открытой местности, на сильно пересеченной местности, в лесах и т.д.
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
9
Результаты исследовательской работы,
полученные в 2015 г.:

разработано и изготовлено стендовое оборудование и технологические оснастки для проведения
экспериментальных исследований макетов систем передвижения и энергопитания

разработаны программы и методики экспериментальных исследований макетов систем передвижения и
энергопитания МРП;
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
10
Результаты исследовательской работы,
полученные в 2015 г.:

проведены экспериментальные исследования макетов
систем передвижения и энергопитания МРП;

проведены расчеты и обоснованы оптимальные
технические и компоновочные характеристики
систем управления, безопасности и пультов
управления;
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014

разработана компьютерная модель
экспериментального образца;

разработана ЭКД основных узлов
экспериментального образца МРП.
ФЦП ИР
2014-2020
11
Состояние выполнения запланированных
индикаторов
№
п/п
Наименование
Единица
измерения
Значение
2015
год
2015
(факт)
Индикаторы
1
Число публикаций по результатам исследований и разработок
в научных журналах, индексируемых в базе данных Scopus
или в базе данных "Сеть науки" (WEB of Science)
единиц
2
2
2
Число патентных заявок, поданных по результатам
исследований и разработок
единиц
1
1
3
Доля исследователей в возрасте до 39 лет в общей
численности исследователей - участников проекта
процентов
35
57,9
4
Объем привлеченных внебюджетных средств
млн. руб.
7,27
7,27
лет
45
40,9
единиц
1
1
единиц
0
0
Показатели
1
2
3
Средний возраст исследователей – участников проекта, не
более
Количество мероприятий по демонстрации и популяризации
результатов и достижений науки, в которых приняла участие
и представила результаты проекта организация исполнитель проекта
Число диссертаций на соискание ученых степеней,
защищенных по результатам исследований и разработок
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
12
Спасибо за внимание!
Докладчик:
Главный конструктор проекта –Лазарев Евгений Алексеевич
Соглашение № 14.578.21.0047от 16.09.2014
ФЦП ИР
2014-2020
13