Щодо ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій за допомогою робототехнічних комплексів

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.