ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКТА СПЕЦИАЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ ВЕДЕНИЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ АВТОНОМНЫХ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ ПЛАТФОРМ
Аннотация
Целью исследования является обоснование эффективности применения различных видов
навесного и съемного рабочего оборудования робототехнических комплексов на базе автоном-
ных платформ для выполнения аварийно-спасательных работ в зоне ЧС. Исследования, прове-
денные в рамках создания экспериментальной робототехнической платформы «Маркер», по-
зволили приступить к разработке аварийно-спасательных мобильных робототехнических ком-
плексов, способных выполнять задачи в зоне ЧС в автономном режиме. Предложено, на основе
анализа задач, выполняемых в зоне ЧС, а также перечня специального оборудования машин,
имеющих массогабаритные показатели близкие к аналогичным показателям платформы
«Маркер», оценить оптимальный набор навесного и съемного рабочего оборудования, обеспечи-
вающего выполнение задач с минимальными временными затратами. В ходе проведения иссле-
дований был предложен подход, позволяющий решать подобные задачи для любых роботизиро-
ванных платформ, независимо от используемого базового шасси. Также предложенный подход
позволил определить основные направления доработки автономной робототехнической плат-
формы «Маркер» с целью обеспечения возможности выполнения аварийно-спасательных работ
в зоне ЧС. К таким направлениям относятся разработка гидросистемы, позволяющей осуще-
ствлять управление навесным и съемным оборудованием, как при выполнении технологических
операций, так и при перемещении по зоне ЧС, и выполнении манипуляций, связанных с их заме-
ной, в том числе в автоматическом режиме. В качестве второго направления была определена
необходимость доработки конструкции путем усиления точек крепления навесного и рабочего
оборудования, а также основных несущих элементов, которые будут задействованы при вы-
полнении технологических операций с использованием расчетного комплекта навесного и съем-
ного оборудования. Третьим направлением авторы считают необходимость разработки алго-
ритмов и программного обеспечения управлением автономной робототехнической платфор-
мой при выполнении технологических операций в зоне ЧС, включая землеройные операции, по-
грузочно-разгрузочные операции, поисково-спасательные операции, а также действия, связан-
ные с мониторингом обстановки в районе ведения аварийно-спасательных работ.
Литература
interesakh povysheniya effektivnosti vedeniya avariyno-spasatel'nykh rabot [Prospects for the development
of the robotics system of the Ministry of Emergency Situations of Russia in the interests
of improving the efficiency of emergency rescue operations], Tekhnologii grazhdanskoy
bezopasnosti. Spetsvypusk [Civil Security Technologies. Special issue], 2021, pp. 124-126.
2. Pereyaslov A.N. Osnovnye tseli i zadachi razvitiya robototekhnicheskikh sredstv dlya
resheniya zadach mchs Rossii [The main goals and objectives of the development of robotic
means to solve the problems of the Russian Emergencies Ministry], I Mezhdunarodnaya
nauchno-prakticheskaya konferentsiya po razvitiyu robototekhniki v oblasti obespecheniya
bezopasnosti zhiznedeyatel'nosti «RoboEmercom»: Sb. materialov konferentsii. MChS Rossii
[I International Scientific and Practical Conference on the Development of Robotics in the
Field of Life Safety "RoboEmercom": Collection of materials of the conference]. EMERCOM
of Russia. Moscow: FGBU VNII GOChS (FTs), 2021, pp. 196-175.
3. Rekleitis I., New A.P., Rankin E.S., Choset H. Efficient Boustrophedon Multi-Robot Coverage:
an algorithmic approach, Ann Math Artif Intell., 2008, 52: 109. Available at: https://doi.org/
10.1007/s10472-009-9120-2.
4. Hazon N. Robust and Efficient Multi-Robot Coverage. Gal A. Kaminka's Publications, 2005.
Available at: http://u.cs.biu.ac.il/~galk/Publications/Papers/noam-msc.pdf.
5. Todoseychuk S.P., Samoylov K.I., Klimacheva N.G. i dr. Nauchno-metodicheskie osnovy
sozdaniya i primeneniya robototekhnicheskikh sredstv dlya resheniya zadach MChS Rossii.
MChS Rossii [Scientific and methodological foundations for the creation and use of robotic
tools for solving the problems of the Ministry of Emergency Situations of Russia].
EMERCOM of Russia. Moscow: FGBU VNII GOChS (FTs), 2011, 192 p.
6. Charles M.C., Zurawski C.W., Dobeck G.J., Weilert D.R. Real-Time Performance of Fusion
Algorithms for Computer Aided Detection and Classification of Bottom Mines in the Littoral
Environment, Proceedings of the OCEANS'03 Conference. San-Diego, USA: MTS/IEEE,
2003, pp. 1119-1125.
7. Pshikhopov V.Kh., Medvedev M.Yu. Detsentralizovannoe upravlenie gruppoy odnorodnykh
podvizhnykh ob"ektov v dvumernoy srede s prepyatstviyami [Decentralized control of a group
of homogeneous moving objects in a two-dimensional environment with obstacles],
Mekhatronika, avtomatizatsiya, upravlenie [Mechatronika, avtomatizatsiya, upravlenie], 2016,
Vol. 17, No. 5, pp. 346-353.
8. Galceran E., Carreras M. A survey on coverage path planning for robotics, Robotics and Autonomous
Systems, December 2013, Vol. 61, Issue 12, pp. 1258-1276. Available at:
https://doi.org/10.1016/j.robot.2013.09.004.
9. Atkar P.N., Conner D.C., Greenfield A., Choset H., Rizzi A.A. Hierarchical Segmentation of
Piecewise Pseudoextruded Surfaces for Uniform Coverage, IEEE Transactions on Automation
Science and Engineering, March 2008, Vol. 6, pp. 107-120.
10. Available at: https://fpi.gov.ru/projects/fiziko-tekhnicheskie-issledovaniya/marker/.
11. Noskov S.S., Baykov A.V., Naydenov D.S. Puti rasshireniya vozmozhnostey
robototekhnicheskikh sredstv pri likvidatsii ChS [Ways to expand the capabilities of robotic
means in the elimination of emergencies], Primenenie robototekhnicheskikh kompleksov
spetsial'nogo naznacheniya: Sb. trudov sektsii № 5 ХХIХ Mezhdunarodnoy nauchnoprakticheskoy
konferentsii «Predotvrashchenie. Spasenie. Pomoshch'», 21 marta 2019 g. [The
use of robotic systems for special purposes: Proceedings of section No. 5 of the XXIX International
scientific and practical conference “Prevention. The rescue. Help”, March 21, 2019]
FGBVOU VO AGZ EMERCOM of Russia, 2019, pp. 103-111.
12. Spravochnik spasatelya: Kn. 2: Spasatel'nye raboty pri likvidatsii posledstviy zemletryaseniy,
vzryvov, bur', smerchey i tayfunov [Rescuer's Handbook: Book 2: Rescue work in the aftermath of
earthquakes, explosions, storms, tornadoes and typhoons]. VNII GOChS. Moscow, 1995, 195 p.
13. Using robots in hazardous environments. Ed. by Y. Baudion and Maki K. Habib. Woodhead
Publishing Limited, 2011.
14. Acar E.U., Choset H., Rizzi A., Atkar P.N., Hull D. Morse Decompositions for Coverage
Tasks, I. J. Robotics Res., 2002, Vol. 21, pp. 331-344.
15. Issledovanie operatsiy: uchebnik [Operations research. Textbook], ed. by dr. of eng. sc., professor
Yurkov B.N. Moscow: Izdanie VIA, 1990.
16. Kazantsev A.K., Kiselev V.N., Rubval'ter D.A., Rudnevskiy O.V. NBIC-tekhnologii:
Innovatsionnaya tsivilizatsiya XXI veka [NBIC Technologies: Innovative Civilization of the
21st Century], ed. by dr .of econ. sc. A.K. Kazantseva and dr .of econ. sc. D.A. Rubwalter.
Moscow: INFRA-M, 2012, 384 p. (Scientific thought).
17. Dvorkovoy V., Dvorkovoy D. Mnogofunktsional'nye dorozhno-stroitel'nye mashiny (Ch. 2).
Ratsional'noe primenenie [Multifunctional road construction machines (Part 2). Rational application].
Available at: https://os1.ru/article/4482-ratsionalnoe-primenenie-mnogofunktsionalnyedorojno
-stroitelnye-mashiny-ch-2.
18. Dvorkovoy V., Dvorkovoy D. Mnogofunktsional'nye dorozhno-stroitel'nye mashiny (Ch. 1).
Obzor tipov smennogo rabochego oborudovaniya [Multifunctional road construction machines
(Part 1). An overview of the types of interchangeable working equipment]. Available at:
https://os1.ru/article/4477-obzor-tipov-smennogo-rabochego-oborudovaniyamnogofunktsionalnye-
dorojno-stroitelnye-mashiny-ch-1.
19. Choset H. Coverage for robotics – A survey of recent results, Annals of Mathematics and Artificial
Intelligence, October 2001, Vol. 31, pp. 113-126. Available at: https://doi.org/
10.1023/A:1016639210559.
20. Odintsov L.G., Paramonov V.V. Tekhnologiya i tekhnicheskie sredstva vedeniya poiskovospasatel'nykh
i avariyno-spasatel'nykh rabot: Spravochnoe posobie [Technology and technical
means of conducting search and rescue and rescue operations: a reference guide]. Moscow:
Izd-vo NTS ENAS, 2004, 232 p.
21. Available at: https://www.bobcat.com/cis/ru/index.
