МОБИЛЬНЫЙ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС
MOBILE ROBOT SYSTEM

Изобретение относится к военной технике, а именно к робототехническим комплексам, предназначаемым для дистанционной работы, и может быть использовано для решения задач доставки грузов (боеприпасов, военно-технического имущества, материальных средств, раненных и др.) при обеспечении боевых действий Сухопутных войск.
Из предшествующего уровня развития техники известен мобильный робототехнический комплекс по патенту RU 2364500, МПК В251 5/00 от 31.10.2007 г., который включает в свой состав мобильный робот, пост дистанционного управления, комплект дополнительного оборудования, причем мобильный робот представляет собой самоходное транспортное средство с электроприводом движителя и бортовыми источниками питания, на котором смонтированы система дистанционной связи с постом управления, бортовая телевизионная система, которая включает отдельные видеоблоки, расположенные на звеньях манипулятора и на корпусе транспортного средства, в состав каждого видеоблока входит видеокамера, заключенная в защитный кожух с источниками подсветки, по меньшей мере, один из видеоблоков, выполняющий обзорные функции, располагается на рабочем органе привода индивидуального наведения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, на транспортном средстве также укреплены приводы многостепенного манипулятора и сам манипулятор с захватным устройством, система сигнализации, разъемы для подключения бортового, сервисного оборудования и зарядного устройства, кронштейны для укрепления бортового оборудования и бортовая система диагностики с бортовыми пультами управления и устройствами индикации; комплекс снабжен выносной системой видеонаблюдения, а мобильный робот комплекса снабжен устройством доставки системы видеонаблюдения в заданную точку местности и ее оперативного развертывания, в комплект же дополнительного оборудования введена раздвижная телескопическая штанга-удлинитель, снабженная на одном конце узлом вертикального крепления ее в кормовой части транспортного средства мобильного робота и на другом конце снабженная узлом крепления привода наведения видеоблока, выполняющего обзорные функции.
Недостатками мобильного робототехнического комплекса, взятого за прототип, являются:
1). Ограниченные функциональные возможности и область применения комплекса, обусловленные отсутствием возможностей по осуществлению движения по бездорожью и водной поверхности, по перевозке большого количества груза, по осуществлению бесшумного движения, а также по обеспечению электрической энергией внешних потребителей.
2). Низкая эффективность и надежность комплекса, обусловленные низкой защищенностью оборудования и груза (боеприпасов, военно-технического имущества, материальных средств, раненных и др.) от поражающего действия стрелкового оружия, а также низкой защищенностью дистанционного управления комплексом при применении современных средств подавления радиосигналов.
Предлагаемым изобретением решается задача по расширению функциональных возможностей, области применения, повышению эффективности применения и надежности работы мобильных роботизированных комплексов, предназначенных для обеспечения боевых действий Сухопутных войск за счет достижения следующих полезных технических результатов:
1. Обеспечиваются возможности по осуществлению движения по бездорожью и водной поверхности, по перевозке большого количества груза, по осуществлению бесшумного движения, а также по обеспечению электрической энергией внешних потребителей.
2. Повышается защита оборудования и груза от поражающего действия стрелкового оружия, а также повышается устойчивость дистанционного управления комплексом при применении современных средств подавления радиосигналов.
Сущность изобретения, обеспечивающая достижение совокупности указанных технических результатов, заключается в следующем.
Мобильный робототехнический комплекс, содержащий управляемое транспортное средство с электрическим приводом движителя и бортовыми источниками электропитания, дистанционную систему связи и передачи данных, бортовую телевизионную систему, пост дистанционного управления, связанный по каналу радиообмена с дистанционной системой связи и передачи данных, дополнительно снабжен автоматизированным местом механика-водителя, транспортным модулем, двигателем внутреннего сгорания с генератором, двумя водометами, блоком управления, преобразователем напряжения с распределительным устройством и оптоволоконным кабелем, при этом управляемое транспортное средство выполнено в виде вездехода-амфибии с движителем на гусеничном ходу повышенной проходимости, электрический привод которого и электродвигатели водометов связаны с генератором и бортовыми источниками электропитания, внутри корпуса вездехода-амфибии смонтированы автоматизированное место механика-водителя и транспортный модуль, имеющий возможность погрузки, транспортирования и разгрузки полезной нагрузки, на корпусе вездехода-амфибии размещены водометы, в качестве бортовой телевизионной системы используются видеокамеры, установленные на корпусе вездехода-амфибии и связанные с дистанционной системой связи и передачи данных, пост дистанционного управления связан с дистанционной системой связи и передачи данных по радиоканалу, например, защищенному каналу радиосвязи, или посредством передачи электрических сигналов по оптоволоконному кабелю, блок управления связан с автоматизированным местом механика-водителя, дистанционной системой связи и передачи данных, двигателем внутреннего сгорания, бортовыми источниками электропитания, электрическим приводом движителя, электродвигателями водометов и преобразователем напряжения, а преобразователь напряжения связан с бортовыми источниками электропитания и с распределительным устройством, имеющим возможность подключения к нему внешних потребителей электрической энергии, при этом корпус управляемого транспортного средства выполнен из пуленепробиваемого материала.
Обозначенная сущность изобретения связана с достижением каждого заявленного технического результата и всей их совокупности следующим образом соответственно.
1. Введение в мобильный робототехнический комплекс транспортного модуля, который имеет возможность погрузки, транспортирования и разгрузки полезной нагрузки, двигателя внутреннего сгорания с генератором, двух водометов, блока управления, преобразователя напряжения с распределительным устройством, которые имеют возможность обеспечивать электрической энергией внешние потребители, а также выполнение управляемого транспортного средства в виде вездехода-амфибии с движителем на гусеничном ходу повышенной проходимости, электрический привод которого имеет возможность работы как от генератора, так и от бортовых источников электропитания, а также выполнение бортовой телевизионной системы в виде видеокамер, установленных на корпусе вездехода-амфибии и связанных с постом дистанционного управления посредством дистанционной системой связи и передачи данных, позволит обеспечить возможность движения по бездорожью и водной поверхности, возможность перевозки большого количества груза (боеприпасов, военно-технического имущества, материальных средств, раненных и др.) при ведении боевых действий Сухопутных войск, возможность бесшумного движения на опасных участках, а также обеспечить электрической энергией внешние потребители.
Кроме того, введение в мобильный робототехнический комплекс автоматизированного места механика-водителя, оптоволоконного кабеля, обеспечение возможности дистанционного управления транспортным средством, как с поста дистанционного управления по радиоканалу, например, защищенному каналу радиосвязи, так и посредством передачи электрических сигналов по оптоволоконному кабелю, а также выполнение корпуса управляемого транспортного средства из пуленепробиваемого материала позволит повысить защиту оборудования и груза от поражающего действия стрелкового оружия, обеспечить возможность управления комплексом водителем на безопасных участках движения, а также повысить устойчивость дистанционного управления комплексом при применении современных средств подавления радиосигналов.
2. Расширение функциональных возможностей и области применения мобильного робототехнического комплекса обеспечивается возможностями по осуществлению движения по бездорожью и водной поверхности, по перевозке большого количества груза (боеприпасов, военно-технического имущества, материальных средств, раненных и др.) при ведении боевых действий Сухопутных войск, по бесшумному движению на опасных участках, а также по обеспечению электрической энергией внешних потребителей.
3. Повышение эффективности применения и надежности работы мобильного робототехнического комплекса обеспечивается за счет повышения защиты оборудования и груза от поражающего действия стрелкового оружия, возможности управления комплексом механиком-водителем на безопасных участках движения, а также повышения устойчивости дистанционного управления комплексом при применении современных средств подавления радиосигналов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид мобильного робототехнического комплекса, на котором показаны только отдельные части комплекса (1, 2, 3, 4, 5, 6), а на фиг. 2 - структурная схема мобильного робототехнического комплекса, на которой изображены основные функциональные части комплекса (2, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15).
Мобильный робототехнический комплекс включает в свой состав управляемое транспортное средство (1), на корпусе которого размещены видеокамеры (2) и два водомета (3), а внутри корпуса смонтированы автоматизированное место водителя (4) и транспортный модуль (5), пост дистанционного управления (6), дистанционную систему связи и передачи данных (7), связанную по каналу радиообмена с постом дистанционного управления (6) и электрически связанную с видеокамерами (2), оптоволоконный кабель (на рисунке не показан), электрически связанный с постом дистанционного управления (6) и дистанционной системой связи и передачи данных (7), двигатель внутреннего сгорания (8) с генератором (9), бортовые источники электропитания (10), электрический привод движителя (11) и электродвигатели водометов (12), электрически связанные с генератором (9) и бортовыми источниками электропитания (10), преобразователь напряжения (13), электрически связанный с бортовыми источниками электропитания (10), блок управления (14), электрически связанный с органами управления, приборами индикации автоматизированного места водителя (4), двигателем внутреннего сгорания (8), бортовыми источниками электропитания (10), преобразователем напряжения (13), электрическим приводом движителя (11), электродвигателями водометов (12), и распределительное устройство (15), электрически связанное преобразователем напряжения (13).
Управляемое транспортное средство (1) выполнено в виде вездехода-амфибии с движителем на гусеничном ходу повышенной проходимости и двумя водометами (3) для обеспечения движения по водной поверхности, при этом корпус вездехода амфибии выполнен из пуленепробиваемого материала, например материала, который обеспечивает защиту от пуль калибра 7,62 мм.
Автоматизированное место механика-водителя (4) смонтировано внутри корпуса транспортного средства (1) и предназначено для управления транспортным средством механиком-водителем на безопасных участках движения и имеет в своем составе органы управления и приборы индикации.
Транспортный модуль (5) смонтирован внутри транспортного средства (1) и имеет возможность погрузки, разгрузки и транспортирования грузов. При этом в отдельных вариантах исполнения транспортного модуля он может иметь устройства, например, манипулятор с захватным устройством, реверсивный ленточный механизм и др., позволяющие автоматизировать погрузочно-разгрузочные работы.
Пост дистанционного управления (6) предназначен для управления транспортным средством (1) на опасных участках движения, как по радиоканалу, например, защищенному каналу радиосвязи, так и посредством передачи электрических сигналов по оптоволоконному кабелю, и может быть выполнен в виде интегрированной системы, включающей в себя приемник и передатчик радиосигналов, органы управления движением транспортного средства и панель отображения движения транспортного средства на местности.
Видеокамеры (2) предназначены для передачи видеоизображения местности в дневное и ночное время на пост дистанционного управления (6) посредством дистанционной системы связи и передачи данных (7) и могут быть выполнены в виде цифровых видеокамер с подсветкой в инфракрасном диапазоне электромагнитных волн.
В качестве силовой установки используется двигатель внутреннего сгорания (8) с генератором (9).
Электрический привод движителя (11) и электродвигатели водометов (12) имеют возможность работы, как от генератора (9), так и от бортовых источников электропитания (10).
Преобразователь напряжения (13) предназначен для преобразования постоянного напряжения, вырабатываемого бортовыми источниками электропитания (10) в переменное напряжение.
Блок управления (14) предназначен для обработки информации, поступающей от дистанционной системы связи и передачи данных (7) и органов управления, размещенных на автоматизированном месте механика-водителя (4), обеспечения управления видеокамерами (2), двигателем внутреннего сгорания (8), бортовыми источниками электропитания (10), электрическим приводом движителя (11), электродвигателями водометов (12), преобразователем напряжения (13) и может быть выполнен в виде процессора (компьютера).
Распределительное устройство (15) предназначено для выдачи электрической энергии внешним потребителям и может быть выполнено в виде блока электрических разъемов.
Мобильный робототехнический комплекс функционирует следующим образом.
Перед началом движения транспортного средства (1) механик-водитель, используя органы управления, размещенные на автоматизированном месте водителя (4), посредством блока управления (14) включает в работу двигатель внутреннего сгорания (8). При этом генератор (9) начинает вырабатывать электрическую энергию, которая поступает на электрический привод движителя (11) и бортовые источники электропитания (10). Затем механик-водитель включает в работу электрический привод движителя (11) и транспортное средство (1) начинает движение.
В случае необходимости преодоления водных преград механик-водитель включает в работу электродвигатели водометов (12).
На участках движения, которые представляют опасность для жизни механика-водителя, например в районе ведения боевых действий, управление транспортным средством (1) осуществляет механик-водитель с использованием поста дистанционного управления (6) по радиоканалу связи, например, защищенному радиоканалу связи, с дистанционной системой связи и управления (7). В случае применения противником средств радиоподавления механик-водитель осуществляет управление транспортным средством (1) с использованием оптоволоконного кабеля.
В случае необходимости обеспечения электроэнергией внешних потребителей (осветительных сетей, электрических приборов и др.) они подключаются с использованием электрических разъемов к распределительному устройству (15) и затем механик-водитель включает в работу преобразователь напряжения (13).
Таким образом, предлагаемый мобильный робототехнический комплекс позволяет расширить функциональные возможности, область применения и повысить эффективность применения и надежность работы комплекса за счет обеспечения возможности движения по бездорожью и водной поверхности, перевозки большого количества груза (боеприпасов, военно-технического имущества, материальных средств, раненных и др.), повышения защиты оборудования и груза от воздействия современных средств поражения, а также повышения устойчивости дистанционного управления комплексом при применении современных средств подавления радиосигналов.
Источник информации: Патент 2364500, Российская Федерация, В251 5/00.
Мобильный робототехнический комплекс. [Текст] / Лебедев и др.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "Ковровский электромеханический завод" - №2007140387/02; заявл. 31.10.2007; опубл. 20.08.2009, бюл. №23.