ПОДХОД К ОБОСНОВАНИЮ ПАРАМЕТРОВ РОБОТОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ И ДРУГИХ НЕОТЛОЖНЫХ РАБОТ

  • Е.В. Павлов Всероссийский ордена «Знак Почёта» научно- исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России»
  • В.И. Ершов Всероссийский ордена «Знак Почёта» научно- исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России»
  • А.Ю. Баранник Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России, федеральный центр науки и высоких технологий
  • А. В. Лагутина Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России, федеральный центр науки и высоких технологий
Ключевые слова: Модель оптимизации параметров, идеальная модель, рациональная модель, технические показатели, многокритериальная оценка, метод анализа иерархий

Аннотация

Предложен подход к обоснованию параметров робототехнического комплекса, предна-
значенного для проведения аварийно-спасательных работ и других неотложных работ при
ликвидации последствий аварий на особо опасных объектах (далее – РТК). Данный подход
основан на формулировании идеальной модели робототехнического комплекса и дальнейшем
ее преобразовании с целью обеспечения возможности создания, на основе существующих
промышленных технологий, перспективного образца, превосходящего по показателям суще-
ствующие робототехнические средства. Выбранный подход определяет ряд положений в
отношении процесса обоснования параметров техники и создания ее перспективных образ-
цов и технологий, включая теоретические положения, которые следует положить в основу
его рассмотрения; способы действий при его организации; алгоритм его осуществления.
В ходе достижения поставленной цели – обоснования параметров рассматриваемого РТК,
были решены следующие научные задачи: проанализированы проблемы создания модели оп-
тимизации параметров, разработана «идеальная модель» оптимизации параметров, на основе которой подготовлена рациональная модель оптимизации параметров РТК. При реше-
нии данных задач были определены основные особенности идеальных РТК: автономность,
гибкость, интеллектуальность, маневренность, программируемость, обладание сенсорной
обратной связь. Кроме того, идеальные РТК должны обеспечивать: исключение гибели и
травматизма личного состава при ликвидации чрезвычайных ситуаций (далее – ЧС); повы-
шение эффективности проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ (да-
лее – АСДНР); гибкость и адаптивность при проведении АСДНР. Под рационализацией иде-
альной модели в данной статье предлагается понимать ее преобразование путем снижения
требований к соответствующим параметрам. При этом рассматривается два вида рацио-
нализации параметров РТК: – по тактическим показателям – модель, которую целесообраз-
но реализовать в случае, если стохастическую математическую модель действий РТК уда-
стся разработать; – по техническим показателям – модель, используемую, если упомянутая
модель действий РТК создана не будет. Такой подход дает возможность оценивать степень
отклонения выбранных параметров РТК и используемых методов их обоснования от наилуч-
ших вариантов, а также наметить пути по их совершенствованию.

Литература

1. Lipchiu N.V., Lipchiu K.I. Metodologiya nauchnogo issledovaniya: ucheb. posobie [Methodology
of scientific research: a textbook]. Krasnodar: KubGAU, 2013, pp. 24.
2. Novikov A.M., Novikov D.A. Metodologiya nauchnogo issledovaniya [Methodology of scientific
research]. Moscow: Librokom, 2010, pp. 134-138.
3. Maydanov A.S. Metodologiya nauchnogo tvorchestva [.Methodology of scientific creativity].
Moscow: Izd-vo LKI, 2008, pp. 46-75.
4. Abrosimov V., Mochalkin А. Collective behavior strategy development based on friendship of
robots, Proceedings of 4th International Conference on Mechatronics and Robotics Engineering
(ICMRE), Valenciennes, France, pp. 38-4. DOI: https://doi.org/10.1145/3191477.3191479.
5. Rzevski G., Skobelev P. Managing Complexity. Wit Pr/Computational Mechanics, 2014, 216 p.
6. A Roadmap for US Robotics – From Internet to Robotics. 2020 ed. Available at: https://www.
semanticscholar.org.
7. Lan G. Bundle-level type methods uniformly optimal for smooth and nonsmooth convex optimization,
Math. Program., 2015, Vol. 149, No. 1–2, pp. 1-45.
8. D’Aspremont A. Smooth optimization with approximate gradient, SIAM J. Optimizat., 2019,
Vol. 19, No. 3, pp. 1171-1183.
9. Bach F., Levy K.Y. A universal algorithm for variational inequalities adaptive to smoothness
and noise, COLT, 2019.
10. Pavlov E.V. Razrabotka metodiki obosnovaniya taktiko-tekhnicheskikh trebovaniy k
robototekhnicheskomu kompleksu mnogorezhimnogo pozharotusheniya [Development of a
methodology for substantiating tactical and technical requirements for a multi-mode fire extinguishing
robotic complex], Tekhnologii grazhdanskoy bezopasnosti [Technologies of Civil
Safety], 2020, Vol. 17, No. 2 (64), pp. 61-67.
11. Robototekhnika: Opredelenie, svoystva i primery ideal'nogo klassa robototekhniki [Robotics:
Definition, properties and examples of an ideal class of robotics], Nauchye Stat'i.Ru – portal
dlya studentov i aspirantov [Scientific Articles. is a portal for students and postgraduates].
Date of the last update of the article: 11/29/2023. Available at:
https://nauchniestati.ru/spravka/idealnyj-klass-robototehniki/ (accessed 24 December 2023).
12. Chvarkov S.V. Selivanov A.A., Koval'chuk A.M. Kontseptual'nyy podkhod k postroeniyu
empiricheskikh osnov formirovaniya sistemy robototekhnicheskikh kompleksov voennogo
naznacheniya [Conceptual approach to the construction of empirical foundations for the formation
of a system of military robotic complexes], Vestnik Akademii voennykh nauk [Bulletin
of the Academy of Military Sciences], 2022, No. 1 (77), pp. 109-119.
13. Saati T. Prinyatie resheniy – Metod analiza ierarkhiy [Decision–making - A method of analyzing
hierarchies]. Moscow: Radio i svyaz', 1993, 278 p.
14. Orlov A.I. Organizatsionno-ekonomicheskoe modelirovanie: uchebnik: v 3 ch. Ch. 2:
Ekspertnye otsenki [Organizational and economic modeling: textbook: in 3 part. Part 2: Expert
assessments]. Moscow: Izd-vo MGTU im. N.E. Baumana, 2011, 486 p.
15. Larichev O.I. Teoriya i metody prinyatiya resheniy, a takzhe Khronika sobytiy v Volshebnykh
Stranakh: uchebnik [Theory and methods of decision-making, as well as a chronicle of events
in Magical Countries: Textbook]. 2nd ed. Moscow: Logos, 2002, 392 p.
16. Boev V.D., Sypchenko R.P. Komp'yuternoe modelirovanie. Elementy teorii i praktiki: ucheb.
posobie [Computer modeling. Elements of theory and practice: Study guide]. St. Petersburg:
VAS, 2009.
17. Alyamovskiy A.A. [i dr.]. SolidWorks. Komp'yuternoe modelirovanie v inzhenernoy praktike
[Computer modeling in engineering practice]. St. Petersburg: BKhV-Peterburg, 2012, 800 p.
ISBN 978-5-94157-994-5.
18. Pavlov E.V., Barannik A.Yu. Podkhod k razrabotke robototekhnicheskikh kompleksov,
prednaznachennykh dlya vedeniya avariyno-spasatel'nykh rabot v zonakh razrusheniy s
pozharami [An approach to the development of robotic complexes designed for conducting
emergency rescue operations in areas of destruction with fires], Tekhnologii grazhdanskoy
bezopasnosti [Technologies of Civil Safety], 2023, Vol. 20, No. 4 (78), pp. 45-51.
19. Saati T. Prinyatie resheniy. Metod analiza ierarkhiy [Decision-making. The method of hierarchy
analysis]. Moscow: Radio i svyaz', 1989.
20. Bodin Lawrence, Saul I. Gass. Exercises for Teaching the Analytic Hierarchy Process,
INFORMS Transactions on Education: journal, 2004, January (Vol. 4, No. 2). Archived on
May 21, 2009.
Опубликован
2024-04-15
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ I. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ