SCI Библиотека

Повышающиеся требования к точности выполнения строительных работ приводят к необходимости создания современных систем управления, которые позволят исключить человека-оператора из процесса управления дорожно-строительными машинами, повысить энергоэффективность и производительность этих машин, а также качество готового объекта строительства. Безусловным технологическим прорывом стало использование беспилотных систем управления. Повышение точности работ при помощи беспилотных системам управления является актуальным и сложным направлением исследований. Это связано с необходимостью улучшения алгоритмов и усовершенствования датчиков для более точного определения координат машины и принятия решений. Только обладая высокой точностью, современные беспилотные машины способны минимизировать ошибки выполнения строительных работ и сопутствующие риски, связанные с безопасностью. Для этого необходимо обеспечить возможность распознавания и анализа различных факторов, таких как движущиеся объекты, погодные условия, рельеф местности и т. п. В статье приведены результаты функционального анализа ряда дорожно-строительных машин, определен круг задач, который должна решать современная система беспилотного управления, описан возможный вариант реализации такой системы, приведены различия блок-схем рабочих процессов строительных машин как без систем автоматического управления, так и оснащенных стандартной и разрабатываемой системами автоматического управления.

Опираясь на ранее разработанную авторами данной статьи математическую модель управления платформой Стюарта, были получены углы поворота валов сервопривода при задании различных законов движения подвижной платформы в матричном виде. Разработана аппаратная часть прототипа базового модуля масштабируемой роботехнической системы моделирования сложных поверхностей для динамических испытаний. Приведены результаты расчётов максимальной допустимой нагрузки на валы сервоприводов. Приведены настройки CubeIDE для программирования микроконтроллера STM32. Получены результаты разработки программного обеспечения для управления данного прототипа, а именно написана библиотека управления шестью сервоприводами под управлением драйвера. Рассмотрены проблемы, которые могут возникнуть при вышеописанных разработках будущими разработчиками, получены варианты решения данных проблем. Описаны подробные конструкторские особенности данного прототипа, приведён код управления сервопривода, рассмотрены шаги по дальнейшей разработке роботехнической системы моделирования сложных поверхностей для динамических испытаний.

Рассматривается задача обоснования наличия горизонтального участка направляющих трассы подводной роботизированной транспортной системы, а также оценка его протяженности. Движение системы обеспечивается изменением плавучести вследствие циклического наполнения и сброса сжатого воздуха из понтонов, при этом скорость системы может снижаться вплоть до нулевых значений. При включении в трассу горизонтальных участков и использовании сразу нескольких понтонных робототехнических платформ, соединенных жесткой кинематической связью, возможно добиться плавного безостановочного и безрывкового перемещения платформ по направляющим.