Свяжитесь с нами
 

Инновации Роботы устраняют проколы в оболочке дирижабля

22 июля 2017 | Автор: admin | Просмотров: 282
Роботы устраняют проколы в оболочке дирижабля
В 21 м веке происходит «второе рождение» дирижаблей, которые опередили своё время почти на сто лет. В отличие от самолётов и вертолётов, дирижабль – летательный аппарат «легче воздуха». Поэтому, чтобы удерживать его в воздушном пространстве, не нужно затрачивать энергию. А поступательное движение дирижабля обеспечивается сравнительно маломощными двигателями. Высокая энергетическая эффективность дирижаблей делает их практичными для перевозки крупногабаритных и тяжёлых грузов на большие расстояния: достаточно быстро и со сравнительно небольшими затратами.
Известная американская компания Локхид Мартин (Lockheed Martin) разработали модель дирижабля, которую назвали «гибридным дирижаблем». В нём для создания подъёмной силы используется сочетание аэродинамической подъёмной силы (как у самолёта) и подъемной силы газа легче воздуха. Технологический прототип гибридного дирижабля P-791 полетел ещё в 2006 году. И компания Hybrid Enterprises выкупила технологию дирижабля компании Локхид Мартин для последующей коммерциализации. Их гибридный дирижабль LMH-1 сможет перевозить 20,000 килограммов груза и 19 пассажиров на расстояние до 2500 километров.
При всех достоинствах дирижаблей, у них есть один крупный недостаток. На этапе изготовления и эксплуатации, необходимо проверять оболочку на наличие маленьких отверстий (будем называть их проколами). И сразу же устранять найденный прокол. Традиционный способ сделать эту работу – привлечь множество людей. Однако оболочка дирижабля имеет огромные размеры. И, поэтому, её обследование и устранение проколов – длительный, трудоёмкий и дорогостоящий процесс. Кроме того, многие проколы столь маленькие, что не видны невооружённым глазом. Но с течением времени через них из оболочки наружу просачивается гелий. И это отрицательно влияет на способность дирижабля летать.
Чтобы решить эту проблему, компания Локхид Мартин разработала роботов, которые называются «Самоходные Инструменты для Оценки Повреждениий и Ремонта» (Self-Propelled Instruments for Damage Evaluation and Repair). Английская аббревиатура от этого названия SPIDER на русский язык переводится как ПАУК. Так и будем их в дальнейшем называть. ПАУКИ – это группа (или «рой») роботов, которые могут осмотреть оболочку дирижабля для поиска проколов и устранить их.

Более подробно о ПАУКЕ рассказал его разработчик: инженер конструктор Бен Сзпэк (Ben Szpak). Приведём выдержку его интервью с интернет-ресурсом IEEE SPECTRUM.
Вопрос: Можете нам рассказать об истории этого проекта? Откуда возникла идея конструкции робота? Были ли прежде другие проекты?
Ответ: Поиск проколов в оболочке дирижаблей людьми выполняется таким же способом. Оболочка дирижабля частично надувается. Оболочка освещается ярким светом. Внутри оболочки находится группа ремонтников. Которые визуально находят проколы, как светящиеся точки и устраняют их.
Были испытаны множество конструкций Вы видите у ПАУКА. Мы проверили все от устойчивых двух и четырёхколёсных конструкций, прежде, чем родился окончательный вариант конструкции. Мы смогли использовать наши экспертные знания в производстве деталей методом объёмной печати, что позволило быстро создавать и проверить новые проекты и извлекать уроки из наших успехов и неудач.
Вопрос: Почему задача поиска и устранения микротечей так важна, и почему выполнять эту работу должна группа роботов?
Ответ: Атом гелия (гелий – инертный газ) – очень маленький по размеру. Поэтому, крошечные отверстия, которые трудно обнаружить человеческим глазом, могут быть огромной проблемой, если они не устранены. Процесс устранения крошечных отверстий в оболочке больших размеров также очень трудоемкий, утомительный и дорогостоящий процесс. Роботы имеют перед людьми преимущество, потому, что они не устают, работают непрерывно и могут работать на основании и вершине полностью надутой оболочки. Эти места для людей труднодоступны. А использование группы («роя») роботов значительно ускорят эту работу.
Вопрос: Какие появились уникальные проблемы при работе роботов «сквозь оболочку» дирижабля? Как роботы их решают?
Ответ: Робот должен работать на неоднородно кривой поверхности, двигая себя, во все стороны, и, даже двигаться «вверх тормашками». Поэтому, шасси робота спроектировано гибким, чтобы оно могло, слегка скручиваясь и изгибаясь, гарантировать плотное соединение с поверхностью оболочки. Проблема вождения в таких странных ориентациях и точное измерение пройденного пути решена при помощи оптических кодирующих устройств, которые невосприимчивы к проскальзыванию колес.
Вопрос: Сколько роботов (и сколько времени) требуется, чтобы полностью проверить оболочку дирижабля, и как работает механизм устранения проколов? Роботы, будут контролировать оболочку непрерывно, или периодически?
Ответ: Планируется использовать пять-шесть роботов на оболочке дирижабля LMH-1 площадью 80,000 квадратных футов. Работа займёт менее пяти дней в зависимости от количества найденных проколов. Эта работа, выполняемая вручную, может занять примерно десять дней. Она не может выполняться параллельно с процессом производства. В этом – одно из преимуществ ПАУКА. Механизм внесения исправлений работает так же как ручное устройство для наклеивания этикеток. Заплатка наклеивается на прокол, над которым робот находится.
Вопрос: Что можно сказать о будущем ПАУКА? Будет ли он модернизироваться, или его лидерство в данном применении уже обеспечено?
Ответ: При разработке ПАУКА мы узнали много нового об автономном контроле и восстановлении микротечей. Эти знания будут применимы, поскольку всё больше возможностей возникает в этой области техники. Мы работаем над большим количеством идей. Например, роботы, устраняющие течи в оболочке дирижабля во время его полёта.
Вопрос: В заключение, что ещё интересного можно сказать об этих роботах?
Ответ: Мы смогли построить ПАУКА почти из стандартных компонентов. Это демонстрирует, что с имеющейся в прикладной робототехнике элементной базой можно решать обширный набор проблем.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:*
Введите два слова, показанных на изображении: *