Sbornik-sektsii-5-_kaf-25_

Литература:

1.В.М. Дозорцев, Д.В. Кнеллер. Промышленные АСУ и контроллеры. 2004. № 12. 1-

13.«Технологические компьютерные тренажеры: все что вы всегда хотели знать ...»

[Электронный ресурс]: URL: https: // www.researchgate.net/publication/282705276_TEHNOLOGICESKIE_KOMPUTERNYE_TRENA ZERY_VSE_CTO_VY_VSEGDA_HOTELI_ZNAT (дата обращения: 16.04.2018)

2.Байков А.В., Ткаченко Д.О., Отчет о НИР «Обоснование общих технических требований к компьютерным тренажерам управления робототехническими комплексами для использования в академии гражданской защиты МЧС России». 2017г. 53 с.

3.Концепция развития робототехнических комплексов (систем) специального назначения в системе МЧС России до 2030 года (утв. Решением коллегии МЧС России от 10 августа 2016 г. №16/III). – 20 c.

УДК 629.031

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ КОПИРУЮЩИХ МАНИПУЛЯТОРОВ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ РАДИАЦИОННЫХ АВАРИЙ

Щёткин А.С., курсант ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России»

Анотация: В статье рассмотрены виды радиационно-опасных объектов, опыт применения копирующих манипуляторов и их возможное применение на существующих образцах робототехнических комплексов, состоящих на вооружении подразделений МЧС России.

Ключевые слова: копирующий манипялтор, робототехническое средство, ликвидация радиационных аварий, опыт применения роботов.

EXPERIENCE OF APPLICATION OF COPYING MANIPULATORS IN THE LIQUIDATION OF RADIATION ACCIDENTS

Shchetkin A. S., cadet of Civil Defence Academy of EMERCOM of Russia

Abstract: the article deals with the types of radiation dangerous objects, the experience of copying manipulators and their possible use on existing models of robotic systems that are in service of the Russian emergencies Ministry units.

Key words: copying manipulator, the elimination of radiation accidents, the experience of the application.

Важность и сложность решения стоящих перед МЧС России задач определяется специфическими особенностями Российской Федерации, а именно обширной территорией, относительно низкой средней плотностью населения и высокой его концентрацией в крупных городах, наличием регионов, в которых регулярно происходят природные чрезвычайные ситуации (наводнения, ураганы, крупные лесные пожары, оползни, сходы лавин и другие).

Техногенные аварии и катастрофы, вероятность возникновения которых достаточно высока в силу увеличения сложности производства с применением энергоемких технологий, радиоактивных и токсичных веществ, становятся практически неизбежны при современном состоянии экономики страны, характеризующемся, в частности, высоким износом основных фондов и отсутствием финансового обеспечения для проведения плановых ремонтных работ и замены изношенного оборудования. В этой ситуации особую опасность представляют объекты химической и атомной промышленности. Поражающие факторы, возникающие при авариях на данных объектах, образуют экстремальные условия для выживания в них не только спасаемых, но и личного состава спасателей, ликвидирующих последствия аварий.

Крайне опасным последствием аварии на радиационно-опасном объекте является выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения в окружающую среду в размерах, превышающих допустимые нормы, что может привести к массовому облучению людей, животных и растений.

Ктиповым радиационно-опасным объектам относятся:

атомные станции;

предприятия по переработке отработанного ядерного топлива и захоронению радиоактивных отходов;

122

предприятия по изготовлению ядерного топлива;

научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные установки и стенды;

транспортные ядерные энергетические установки;

военные объекты

Объекты атомной и ядерной промышленности характеризуются условиями радиационных и электромагнитных излучений, вследствие чего проводить работы с помощью ручного труда на таких работах становится небезопасно. Также это связано с тем, что при ликвидации данного рода аварий необходимо выполнять операции, требующие большой точности и осторожности от оператора, чувствительности и высокой степени управляемости от манипулятора. Например, захват и перемещение контейнеров с радиоактивным содержимым, перемещение фрагментов радиоактивных материалов.

Помимо высокоточных операций, на участке радиационных аварий будут проводиться работы по разбору завалов, проделыванию проходов и проездов, разбору конструкций и другие виды инженерно-восстановительных работ. Для этих целей также будут применяться РТС, которые выполняют функции посредством манипулятора.

Первый в истории масштабный опыт применения робототехнических средств при ликвидации радиационной аварии был приобретён спасателями в Чернобыле. При данной крупномасштабной аварии в течение нескольких дней после её возникновения безопасное ведение аварийно-спасательных работ в очаге или вблизи него практически исключено с применением экипажной техники, в том числе бронированной. Это свидетельствует о том, что для экстренного проведения первоочередных АСР при крупномасштабной радиационной аварии необходима разработка более эффективных РТС и по радиационной стойкости, и по производительности, и по многофункциональности. В Чернобыле была попытка применения РТС, но т. к. это были экспериментальные или опытные образцы, их эффективность была недостаточной.

При аварии во ВНИИЭФ в 1997 году к работам были привлечены все доступные на тот момент робототехнические средства, пригодные к действиям внутри помещения: МРК-25 (Россия), мобильный роботы “HOBO” и “RASCAL” (фирма «Kentree» (Ирландия). Особенность сложившейся ситуации заключалась в том, что необходимо было проводить работы в тесных помещениях при крайне высоких значениях ионизирующего излучения. Поэтому основным средством ликвидации последствий аварии стали дистанционно управляемые мобильные робототехнические комплексы ЦСООР «Лидер». В ходе ликвидации аварии от РТС требовались хорошая мобильность и маневренность (работы проводились в небольших помещениях), дистанционная управляемость, радиационная стойкость, точность и грузоподъемность манипулятора. Все работы были выполнены, однако устройство манипуляторов было несовершенным.

Зарубежные спасатели также имеют опыт ликвидации радиационных аварий. В частности, японские коллеги стали ликвидаторами аварии на АЭС «Фукусима» в 2011 году. Как и в Чернобыле, ВНИИЭФ, так и на «Фукусиме» спектр решаемых задач был одинаков. Современные технологии и уроки прошлых катастроф позволили заблаговременно создать РТС, способные работать в условиях сильного ионизирующего излучения. После аварии японские робототехнические компании начали более активные исследования в области приспособления роботов к работе в условиях экстремально высоких уровней радиации.

В настоящее время разработаны и активно внедряются копирующие манипуляторы, которые способны с высокой точностью производить сложные операции. В сотрудничестве с шведской компанией Brokk AB, Kraft TeleRobotics, Inc. (KTR) создала уникальный комплекс: дистанционно-управляемый робот, оснащенный интуитивно понятной системой копирующего управления с обратной связью. Благодаря такой системе управления высоко производительный и мобильный робот «Brokk 180» становится подвижным и маневренным, как манипулятор Kraft. Оператор получает возможность выполнения задачи «своими руками», но удаленно, с безопасного расстояния. (рисунок 1, 2)

123

Рисунок 1 – Выполнение операций роботом BROKK-180 с копирующим манипулятором (а,б)

Рисунок 2 – Различные виды съёмного оборудования на манипуляторах (а,б)

Данная система дистанционно-копирующих манипуляторов (ДКМ) получила возможность интегрироваться в роботов серии BROKK начиная с модели 180 (рисунок 3), и заканчивая моделью 330. Учитывая, что ЦСООР «Лидер» МЧС России располагает линейкой роботов BROKK, становится реальной возможность их доукомплектования системой ДКМ и дальнейшим применением в радиоактивной среде.

Копирующие манипуляторы KTR обладают рядом преимуществ в сравнении с советскими, немецкими и японскими роботами, побывавшими в Чернобыле, Сарове.

Они герметичны, что позволяет значительно снизить воздействие опасной среды на механизмы и аппаратуру; они компактны, что позволяет роботам работать в стесненных условиях. Дистанционное управление исключает присутствие спасателя в зоне поражения. Благодаря внедрению системы управления с силовой обратной связью обеспечивается непревзойденная точность управления роботизированным манипулятором и его мгновенное реагирование на любые команды оператора.

Таким образом, на сегодняшний день существуют РТС, которые были созданы с учётом накопленного международного опыта предупреждения и ликвидации радиационных аварий и катастроф. Разработаны и изготовляются системы дистанционно-копирующих

124

манипуляторов как для данных роботов, так и в качестве отдельных инженерных систем. Применение указанных технологий в деятельности МЧС России позволит более качественно и быстро проводить АСДНР в зоне аварии, сохранит жизнь и здоровье личного состава и оправдает затраченные денежные средства.

Литература

1.Данилов А.Ю., Сечин А.И., «Татктика тушения пожара на радиационно опасных объектах при помощи робототехнических средств». Томск. 2016г. 130 с.

2.«Brokk 180R – робот-манипулятор для демонтажных работ»: KRAFT.

[Электронный ресурс] URL: http: // www.krafttelerobotics.ru/brokk-180r-robot-manipulyator- dlya-demontazhnyh-rabot.html

125

Подписано в печать 21.05.2018 г. Формат бумаги 21х30. Бумага офсетная. Печ.л. 7,8. Тираж 30 экз.

Заказ №

ФГБВОУ ВО «АГЗ МЧС России» 141435, г.о.Химки, Московская обл. мкр. Новогорск

126