Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/14013
Title: Щодо ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій за допомогою робототехнічних комплексів
Authors: Тарадуда, Дмитро Віталійович
Собина, Віталій Олександрович
Демент, Максим Олександрович
Соколов, Дмитро Львович
Keywords: надзвичайна ситуація
потенційно небезпечний об’єкт
радіаційно- хімічно- чи вибухонебезпечна речовина
робототехнічний комплекс
система управління
Issue Date: 2021
Publisher: Національний університет цивільного захисту України
Citation: Збірка наукових праць "Проблеми надзвичайних ситуацій"
Series/Report no.: 33;
Abstract: Розроблено алгоритм управління робототехнічним комплексом під час ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій, що виникають на об’єктах, на яких експлуатуються чи транспортують небезпечні хімічні, радіоактивні чи вибухонебезпечні речовини. Запропонований алгоритм дозволяє синтезувати реакцію на вхідні команди і характеристики замкнутого контуру цілком незалежно. У роботі пропонується новий силовий контролер, який має дві явні переваги: по-перше, він має робастну структуру сервосистеми, тобто коли ведеться управління зусиллям реакції від середовища, то водночас контролюється стійкість і збереження досить високої швидкодії; по-друге, управління зусиллям ведеться через положення, тобто запропонований силовий контролер включає систему управління траєкторією. Вирішення поставленої мети відбувалося шляхом застосування моделі імпедансу та зворотної кінематики в системі управління рухом. З метою подальшої верифікації алгоритму управління робототехнічним комплексом при ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій в роботі сформульовано якісні та кількісні значення основних тактико-технічних характеристик робототехнічного комплекса, такі як: дальність радіо- і телеуправління, частота радіо- і телеканалу, максимальна потужністю радіоактивного випромінювання в зоні роботи комплекса, максимальна концентрація основних небезпечних хімічних речовин в зоні роботи комплекса, максимальна потужність теплового потоку в зоні роботи комплекса та час його роботи в таких умовах, а також максимальна швидкість пересування комплекса. На основі вивчення вітчизняного і зарубіжного досвіду застосування мобільних роботів в роботі розроблено загальну структурну схему робототехнічного комплексу для ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій. Також розроблено траєкторію руху робототехнічного комплексу при проведенні попередньої розвідки в зоні умовної надзвичайної ситуації. При проектуванні траєкторії руху було застосовано наступні алгоритми з характерними для них умовами та обмеженнями: алгоритм на основі уявлень про траєкторію руху у вигляді орієнтованого ациклічного графа; алгоритм знаходження K найкоротших шляхів між двома заданими вершинами в орієнтованому ациклічному графі; алгоритм призначення ваг вершинам зазначеного графа з урахуванням габаритних розмірів і вимог до мінімізації енергоспоживання. Подальші дослідження планується присвятити розробці натурного зразка робототехнічного комплекса для ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій, що виникають на об’єктах, на яких експлуатуються чи транспортують небезпечні хімічні, радіоактивні чи вибухонебезпечні речовини.
Description: An algorithm for controlling the robotic complex during the elimination of the consequences of emergencies that occur at facilities where hazardous chemicals, radioactive or explosive substances are exploited or transported has been developed. The proposed algorithm allows you to synthesize the response to input commands and the characteristics of a closed loop completely independently. The paper proposes a new power controller, which has two obvious advantages: first, it has a robust structure of the servo system, ie when controlling the reaction force from the environment, it also controls the stability and maintaining a fairly high speed; secondly, the force is controlled through the position, ie the proposed power controller includes a trajectory control system. The goal was solved by applying the model of impedance and inverse kinematics in the motion control system. In order to further verify the algorithm of control of the robotic complex in the aftermath of emergencies in the work formulated qualitative and quantitative values of the main tactical and technical characteristics of the robotic complex, such as: range of radio and TV control, frequency of radio and TV channels, maximum radioactive radiation power complex, the maximum concentration of basic hazardous chemicals in the area of operation of the complex, the maximum heat flux in the area of operation of the complex and the time of its operation in such conditions, as well as the maximum speed of the complex. Based on the study of domestic and foreign experience in the use of mobile robots in the work developed a general structural diagram of the robotic complex to eliminate the consequences of emergencies. The trajectory of the robotics complex during preliminary reconnaissance in the zone of conditional emergency has also been developed. When designing the trajectory of motion, the following algorithms were used with their characteristic conditions and constraints: an algorithm based on representations of the trajectory of motion in the form of an oriented acyclic graph; algorithm for finding K the shortest paths between two given vertices in an oriented acyclic graph; algorithm for assigning scales to the vertices of the specified graph, taking into account the overall dimensions and requirements for minimizing energy consumption. Further research is planned on the development of a full-scale model of a robotic complex to eliminate the consequences of emergencies that occur at facilities where hazardous chemicals, radioactive or explosive substances are exploited or transported.
URI: http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/14013
ISSN: 2524-0226
Appears in Collections:Кафедра організації та технічного забезпечення аварійно-рятувальних робіт



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.