Статья

Название статьи НОВЫЕ ПРОЕКТНО-КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПОДВИЖНОСТИ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПЛАНЕТОХОДОВ
Автор М.И. Маленков, А.Н. Богачев, В.А. Волов, Н.К. Гусева, А.Г. Конколович, Д.Н. Кузьменко, В.М. Курдзюк, Е.А. Лазарев, А.Б. Федорушков, Д.Б. Федорушков
Рубрика РАЗДЕЛ I. НАЗЕМНАЯ РОБОТОТЕХНИКА
Месяц, год 01-02, 2017
Индекс УДК 629.33.03-83
DOI
Аннотация В статье изложены основные итоги выполнения прикладных исследований по теме «Создание научно-технических решений в области разработки робототехнических систем (РТС) космического назначения для обеспечения напланетных миссий». Главное внимание уделено совершенствованию проектно – компоновочных решений ключевых систем планетоходов нового поколения, определяющих площадь и геоморфологические свойства территорий, доступных для проведения научных исследований, а также эффективность поддержки деятельности человека на поверхности небесных тел. Доступность исследуемых поверхностей Луны и Марса в режимах автономно – автоматического и дистанционного управления прямо зависит от свойств систем передвижения и навигации. На повышение функциональных возможностей РТС также оказывает влияние бортовая манипуляционная система. В качестве лучших образцов для сравнительной оценки научно – технического уровня новых технических решений, выбраны действующие американские марсоходы «Op-portunity» и «Curiosity», демонстрирующие высокие эксплуатационные характеристики, в частности, по ресурсу работы, качеству и надежности бортовых систем. Однако в части проходимости, свойства марсоходов далеки от оптимальных характеристик. Есть резервы и для существенного повышения подвижности, обобщенным параметром которой является время, затраченное на передислокацию из одного обследованного района в другой. Повышение подвижности связано не только с проходимостью, но требует также равно-ценности прямого хода и реверса по качеству решения навигационных задач. Требуется непрерывный контроль пройденного пути и коэффициента буксования колес, применение контактных методов определения прочности грунта по трассе движения. Итогом исследований стала разработка, на основе отечественного научно – технического задела, проектных решений в виде 3D модели РТС «Помощник космонавта».

Скачать в PDF

Ключевые слова Система передвижения; навигация; техническое зрение; манипуляционная система, колесно–шагающий движитель, активная подвеска, механизм шагания, контейнер, планетоходы.
Библиографический список 1. Маленков М.И., Волов В.А., Гусева Н.К., Лазарев Е.А. Анализ подвижности марсоходов для разработки систем передвижения и алгоритмов управления планетоходами нового поколения // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2015. – № 1 (162). – С. 82-95.
2. Bogachev A., Kuzmenko D., Lazarev E. The Use of Walking Mechanisms as an Adaptive Sus-pension of a Planet Rover // Proceedings of the 26th DAAAM International Symposium.
– 2015. – P. 0989-0996.
3. *Анисов К.А., Мастаков В.И., Иванов О.Г. и др. Устройство и работа станции Луна 17 и Лунохода-1. В кн.: Передвижная лаборатория на Луне Луноход-1. Т. 1. / под ред
А.П. Виноградова. – М.: Наука, 1971. – С. 7-20.
4. *Леонович А.К., Громов В.В., Рыбаков А.В. и др. Исследование механических свойств лунного грунта на самоходном аппарате Луноход-1. В кн.: Передвижная лаборатория на Луне Луноход-1. Т. 1 / под ред. А.П. Виноградова. – М.: Наука, 1971. – С. 77-88.
5. *Авотиньш Е.В., Бородачев Б.В., Исаков М.И. и др. Исследование работоспособности самоходного шасси на Луне. В кн.: Передвижная лаборатория на Луне Луноход-1. Т. 2 / ред. Барсуков В.Л. – М.: Наука, 1978. – С. 25-43.
6. Кемурджиан А.Л., Громов В.В., Черкасов И.И. Шварев В.В. Автоматические станции для изучения поверхностного покрова Луны. – М.: Машиностроение, 1976. – 199 с.
7. Kemurdjian A.L., Gromov V.V., Kazhakalo I.F. et al. Soviet Developments of Planet Rovers in Period of 1964 – 1990 // Proc. of first Int. Simposium Planet rovers: Purpuse, Technology and Design. Toulouse, France. 28–30 september 1992.
8. Кемурджиан А.Л. , Громов В.В., Кажукало И.Ф. и др. Ходовые испытания планетоходов // Планетоходы / под ред. А.Л. Кемурджиана. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машино-строение, 1993. – С. 294-331.
9. Winnendeal M.W., Kucherenko V., Malenkov M. et al. The Lunar Rover Mockup of ESTEC’S Planetary Utilization Testbed // Proc. of the 5th ESA Workshop on ASTRA’98. Noordwijk, The Netherlands, 1998.
10. Маленков М.И., В.В. Степанов. Российские технологии при создании систем передвижения планетоходов // Пятьдесят лет космических исследований. – М.: Физматлит, 2009. – С. 250-264.
11. Alexander Kemurdjian. From the Moon Rover to the Mars Rover // The Planetary Report, CA, Pasadena. – 1990. – Vol. X, No. 4. – P. 4-11.
12. Volov V., Koutcherenko V., Malenkov M. et al. Development of Autonomous Mars Rover within the framework of international INTAS-CNES project // Ргос. of the Int. Conf. “Space 02 and Robotics 02”, Albuquerque, USA, 17-21 March 2002. – P. 442-448. Doi: http://dx.doi.org/ 10.1061/40625(203)53.
13. Grotzinger J.P., Vasavada A., and Russell C (eds.). Mars Science Laboratory Mission.
– Springer, London, 2013. – 763 p.
14. MSL Curiosity Rover. – http://mars.jpl.nasa.gov/msl/ (дата обращения 20.01.2017).
15. Mars Exploration Rover. – http://mars.nasa.gov/mer/mission/status.html (дата обращения 20.01.2017).
16. Кажукало И.Ф., Мишкинюк В.К. Основные способы передвижения и движители планетоходов // Планетоходы / ред. Кемурджиан А.Л. – М.: Машиностроение, 1982. – С. 84-107.
17. Кажукало И.Ф. Колесно-шагающий движитель как средство повышения проходимости // Передвижение по грунтам Луны и планет / ред. Кемурджиан А.Л. – М.: Машиностроение, 1986. – С. 141-185.
18. Маленков М.И., Кажукало И.Ф., Кемурджиан А.Л. Математическое моделирование и ходовые испытания макетов планетоходов // Передвижение по грунтам Луны и планет / ред. Кемурджиан А.Л. – М.: Машиностроение, 1986. – С. 186-261.
19. Malenkov M.I., Volov V.A., Guseva N.K., Lazarev E.A. Increasing the Mobility of Mars Rovers by Improving the Locomotion Systems and Their Control Algorithms // Russian Engineering Research. Allerton Press, Inc. – 2015. – Vol. 35, No. 11. – P. 824-831. Doi: 10.3103/S1068798X1511012X.
20. Маленков М.И., Волов В.А. Сравнительный анализ компонентов ходовой части самоходных шасси планетоходов // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2016. – № 1.– С. 169-185.
21. Malenkov M.I., Volov V.A., Lazarev E.A. Quality of the Locomotion System in Planetary Rovers // Russian Engineering Research. – 2016. – Vol. 36, No. 10. – P. 800-808.
22. Fedorushkov А., Kuzmenko D., Lazarev E. Selection of Concept and Determination of the Main Parameters for Manipulator of Dual-Arm Manipulator System of Planetary Rover // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. – November 2015. – Vol. 10, No. 20.

Comments are closed.