Роботизация идет с Востока
В последние годы Петербург выбился в лидеры промышленной роботизации. Это и хорошо, и плохо одновременно. Хорошо, потому что в северной столице еще с советских времен активно развивалась наука в данной области и теперь ей добавили матчасти и рыночных перспектив. Плохо, потому что этими достижениями мы обязаны не научно-производственным объединениям нашего города, а южнокорейским автозаводам, поселившимся в Петербурге. Это на их конвейерах заняты роботы, считающиеся «нашими».
В Петербурге и сейчас разрабатывают сложные роботизированные системы для разных сфер человеческой деятельности. Главное, чтобы не только прототипы радовали глаз посетителей выставок, но и действующие роботы активно внедрялись на предприятиях. ФОТО Дмитрия
«Кактус» для мягкой посадки
Футуристическую башню с «рогами», что возвышается на углу Светлановского и Тихорецкого проспектов, видели многие. Здание, которое в народе прозвали «космическим тюльпаном», принадлежит Центральному научно-исследовательскому институту робототехники и технической кибернетики (ЦНИИ РТК).
«Все с космоса начиналось, - рассказал начальник сектора информационно-аналитического центра ЦНИИ РТК Борис Спасский. - Первые космонавты, летая на кораблях типа «Восток», при возвращении на Землю вынуждены были катапультироваться с высоты 7 километров. Это было не совсем комфортно, да и небезопасно. Когда же на смену одноместным стали появляться двух- и трехместные «Восходы», такой способ и вовсе стал неприемлемым».
Именно тогда ленинградские ученые и конструкторы стали разрабатывать систему, которая обеспечила бы космическим аппаратам мягкую посадку. Для решения этой сложной задачи 29 января 1968 года при Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина было создано Особое конструкторское бюро технической кибернетики (ОКБ ТК). И уже 30 октября того же года космический корабль «Союз-3» с космонавтом на борту успешно приземлился. Спасибо первой системе управления двигателями мягкой посадки, в основе которой был использован гамма-лучевой высотомер. Система получила название «Изделие 101», или «Кактус».
Один в невесомости
После этого коллективу разработчиков задали резонный вопрос: «А на Луне обеспечить мягкую посадку сможете?». Конструкторы подумали и создали систему управления мягкой посадкой «Квант» для автоматической межпланетной станции «Луна-16», доставившей на Землю образцы лунного грунта. Позже специалисты ленинградского института разработали и внедрили в производство множество других приборов для освоения земной орбиты. Большинство из них и сейчас не имеют аналогов в мире.
Один из последних проектов ЦНИИ РТК - мобильный автономный косморобот для обслуживания внешней поверхности Международной космической станции (МКС). Несколько раз в год космонавты выходят на орбиту для выполнения регламентных работ. Это очень дорогое мероприятие, и участие в нем косморобота его значительно удешевляет. Современный робот возьмет на себя 80% рутинных действий, которые сейчас выполняют космонавты.
«Особенность нашего аппарата в том, что это первый автономный мобильный косморобот, который появится на МКС. Аналоги, которые есть на американской части МКС, не автономные», - отметил заместитель главного конструктора ЦНИИ РТК по робототехнике и роботостроению Игорь Даляев.
Блок аккумуляторных батарей российского косморобота рассчитан на восьмичасовой рабочий сеанс. Но если аппарат не сильно загружен работой, заряда от бортовой сети хватает до 20 часов. Связь с роботом будет поддерживаться и с Земли, и с орбитальной станции. Если при перемещении по станции связь потеряется, аппарат автоматически вернется в последнюю точку, где ее ловил.
Общий вес роботизированного космонавта - 200 кг. Он строится по модульному принципу, благодаря чему отказавшие элементы, агрегаты и узлы можно без проблем заменить даже в условиях открытого космоса. Сейчас идут испытания и тестирования макетных образцов аппарата. Лабораторный образец косморобота будет изготовлен к 2019 году, на МКС окончательная версия робота отправится после 2020 года.
Чернобыльский спасатель
Кроме отряда космических автоматов в ЦНИИ РТК формируется армия роботов-экстремалов. Это направление появилось в 1986 году, когда произошла авария на Чернобыльской АЭС. Тогда коллектив предприятия получил задание срочно ознакомиться с ситуацией и принять максимальное участие в работах по ликвидации последствий аварии.
В зону бедствия выехали более 150 сотрудников учреждения, и уже через месяц туда было поставлено более 15 различных моделей мобильных роботов. В их задачи входили обследование радиационной обстановки и очистка атомной электростанции от радиоактивного мусора. Были и дистанционно управляемые роботы-разведчики - колесные и гусеничные. Их снабдили телевизионными камерами, гамма-локаторами и дозиметрической аппаратурой.
Также на АЭС было поставлено несколько тяжелых роботов, в том числе подборщик, радиоуправляемый транспортный робот с автономным питанием и робот с навесным подъемным ковшом для взятия грузов весом до 150 кг. Активно работал и робот-бульдозер.
Работа по созданию парка роботов тогда велась круглосуточно. В дело шли все подручные средства, вплоть до колес от мотоциклов. Рамы варили прямо во дворе учреждения. Была создана мощная кооперация предприятий города, выпускавших модули для комплектования роботов. В эту цепочку вошли около 40 предприятий, в том числе научно-производственные объединения «Электросила», «Арсенал», «Светлана», «Позитрон», «Источник», ЛОМО, Станкостроительное объединение им. Я. М. Свердлова.
Главный конструктор ЦНИИ РТК уточнял на станции особенности предстоящих работ и соответствующие требования к роботам. По телефону эти данные передавались разработчикам в ЦНИИ РТК. После обсуждения с ними принимались основные технические решения и определялись сроки поставки очередного аппарата. По понятным причинам, увидеть тех роботов-героев нельзя - все они остались в Чернобыле.
«Робот, так же как и человек, не любит радиации и страдает от нее, - рассказал Борис Спасский. - В первую очередь разрушаются видеокамеры - это самое слабое звено, затем выходит из строя электроника. Так, один из роботов, который был запущен прямо под взорвавшийся четвертый энергоблок для передачи оттуда информации, уже через сутки «ослеп» и потерял управляемость».
Железный товарищ
«К сожалению, в сегменте промышленной робототехники наша страна пока не на том уровне, на каком могла бы быть, - отметил Борис Андреевич. - Это обидно, ведь начинали мы именно с промышленных роботов. В начале 1980-х был период, когда СССР по количеству таких роботов даже обходил США. Для АвтоВАЗа мы делали много пневматических роботов, которые успешно работали на конвейере. Потом, к сожалению, промышленная робототехника в нашей стране развиваться перестала из-за отсутствия спроса».
Сегодня с предприятиями институт сотрудничает мало. И если отечественные машиностроительные заводы будут развиваться, то петербургские специалисты вполне готовы поддержать их своими инновационными разработками.
Индустриальная робототехника эволюционирует семимильными шагами. Если раньше промышленные роботы, согласно требованиям техники безопасности, работали отдельно от человека, то сегодня разработчики стремятся «подружить» с ним робота на производственной площадке. Роботы нового поколения - так называемые КоБоты - работают в тесном контакте с людьми.
Еще одно перспективное направление робототехники - развитие безлюдных технологий в сельском хозяйстве. Роботизированные теплицы и животноводческие комплексы, агроботы для сбора урожая и многие другие роботизированные инновации очень актуальны для России с ее суровыми климатическими условиями и низкой плотностью населения.
Этой темой плотно занимаются специалисты ЦНИИ РТК, и уже в следующем году совместно с Петербургским тракторным заводом ожидается запуск проекта по созданию беспилотного трактора. «Если учесть, что тракторостроение в нашей стране находится на достойном уровне, то этот проект обещает быть успешным», - считает директор - главный конструктор ЦНИИ РТК Александр Лопота.
Комментарии