Краткая аннотация
Актуальность: В России и прежде всего на Урале горнодобывающая промышленность – ведущая отрасль хозяйства. Геологоразведка и геохимия лежат в основе горных разработок. На сегодняшний день, эта отрасль – мало автоматизирована. Поэтому работы, направленные на внедрение в отрасль роботов, которые смогли бы заменить тяжелый мужской труд, были бы полезны нашей стране и ее геологоразведке.
Цели работы: создать робототехническую модель инновационной геологоразведочной станции, ориентированную на условия РФ, содержащую отечественные инженерные принципы и комплектующие.
Задачи работы1.Разобраться в принципах геологоразведки (в том числе автоматизированной)
2. Разработать действующую модель бурового комплекса по автоматизированной геологоразведке
3. Смоделировать технологию автоматизированной и полуавтоматизированной поверхностной геологоразведки методом бурения на разных (в том числе и непрочных) грунтах
Аналоги В качестве аналогов подобных разработок мы нашли каталог фирмы
Epiroc (Epiroc Russia | Epiroc). Несмотря на то, что она предлагает аналогичные по типу конструкции, считаем, что нашим отличием является ориентированность на отечественные комплектующие, что дает выгодные преимущества для выпуска данных роботов на территории РФ
Описание конструкции робота Основой для компоновки робота стали принципы гусеничных баз, характерных для мотовездеходов и тяжелых утилитарных снегоходов, выпускающихся в РФ. Она отличается малым весом, большой площадью опор гусениц на землю, обуславливающей малое давление на грунт, а также простотой изготовления за счет самонесущей рамы из листового железа с частичным усилением штампованными листовыми лонжеронами. Гусеничная база состоит из 2-х гусениц, шириной 500 мм (аналогичной по концепции гусеницам снегохода буран), расположенных на минимальном расстоянии друг от друга. В итоге данная конструкция тележки и трансмиссии имеет малый вес, высокую жесткость при определенной эластичности подвижной системы.
Принципиальная компоновка робота1. Трансмиссия с приводами на каждую гусеницу;
2. Движущая установка;
3. Энергоблок, состоящий из устройства питания и зарядки, а также систем автоматизированной подзарядки (двигатель);
4. Цифровой модуль управления и навигации системы;
5. Система бурения (буровой механизм) с автоматической системой забора проб;
6. Система гидравлической стабилизации установки в горизонтальном положении при бурении; 7. Система датчиков препятствий движению, расположенных по углам установки;
8. Комплекс видеонаблюдения, за счет расположенных по периметру установки видеокамер;
9. Солнечные батареи.
Доставка роботизированной установки на территорию буровых работ. Установка может помещаться на автомобильный прицеп и транспортироваться в район забора геохимических проб. Установка может работать в автоматическом и полуавтоматическом режимах. Управление установкой осуществляется с компьютера или специализированного планшета по каналам Вайфай (на короткую дистанцию) и Джи Пи Эс.
Особенности работы в автоматическом режиме: По приезду в район бурения установка программируется на отработку массива проб по картам Джи Пи Эс и после введения в программу координат забора она запускается в работу по выполнению программы.
Особенности работы в полуавтоматическом режиме: Основным отличием работы в полуавтоматическом режиме является необходимость управления установкой оператором по пульту дистанционного управления. Управление может быть осуществлено со следованием оператора непосредственно за установкой либо на более дальних расстояниях.
После прохождения маршрута установка возвращается на исходную точку. Образцы проб изымаются из «пробной ленты» в мобильное хранилище проб. Установка самоходом закатывается на платформу прицепа, после чего бригада геохимиков уезжает из района обследования.
Резервные возможности данной базы: Данная концепция робота-геологоразведчика может быть пригодна при создании конструктивных дополнений – для глубинного бурения, а также для работы с поверхностными пробами гидравлическим манипулятором по принципу – роботизированная рука.
Заключение: Мы надеемся, что наша работа станет «кирпичиком» в общем труде большого числа людей, которые помогут заменить тяжелый физический труд в геологоразведке будущего на автоматический или полуавтоматический. С уважением, коллектив авторов конкурса: Гаев Н.В, Алаханов А.Ё, Зыков Н.В. 10.05.2021
ссылка на Видео: обзор и описание: https://www.youtube.com/watch?v=YrOG3WIWScI&t=45s
защита проекта в Горном Университете 27.05.2021: https://www.youtube.com/watch?v=KQpIRPAAPb8&t=433s