Повышение надежности и долговечности машин и механизмов 1 федеральное государственное бюджетное

Актуальные проблемы расчета и конструирования машин и механизмов. Моделирование,
управление, автоматизация проектирования механических систем 
________________________________________________________________________________ 
193 
поставленным задачам. Существуют роботы манипуляторы, способные перемещать 
объекты с помощью специального оборудования, роботы-разведчики, основная зада-
ча которых непосредственно разведка и снятие показателей состояния местности, так 
же существуют так называемые «роботы-пожарные», которые оснащены мощными 
лафетными стволами и предназначены для ликвидации очага возгорания. Именно со-
здание последнего на базе платформы МРДМ-2 и является непосредственно целью 
моей работы. 
Робототехнический комплекс легкого класса с элементами модульной компо-
новки состоит из базового гусеничного шасси и модулей полезной нагрузки [4, 5].
 
 
Рис. 1.
Общий вид базового шасси робототехнического комплекса 
Базовое шасси состоит из отсека управления и грузовой платформы. В отсеке 
управления расположены бортовые мотор-редукторы, аккумуляторные батареи, драй-
вер двигателей, релейный блок, главный контроллер, электропроводка и вспомога-
тельные узлы. Грузовая платформа предназначена для установки различных модулей 
полезной нагрузки, таких как блоки датчиков, модули порошкового пожаротушения, 
манипуляторы. 
На базовом шасси ведущими являются задние колеса. Диаметры колес выбраны 
таким образом, чтобы при размещении приводных мотор-редукторов над базовой 
платформой обеспечить ее горизонтальное положение относительно поверхности. 
Для обеспечения регулирования скорости движения и плавного пуска используется 
ШИМ-сигнал управления, поступающий от главного контроллера. 
Управление модулями полезной нагрузки осуществляется так же с главного 
контроллера. В качестве главного контроллера применяется контроллер Arduino Uno, 
разработанный компанией Atmel на базе процессора ATmega 328. 
Особенностью конструкции является то, что для управления роботом и полез-
ной нагрузкой используется один главный контроллер, с которым, при помощи блока 
связи, организовано взаимодействие с постом управления.

---

НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ 
________________________________________________________________________________ 
194 
Главный контроллер с полезной нагрузкой соединяется при помощи разъема, 
расположенного на внешней части кожуха отсека управления. На полезную нагрузку 
от главного контроллера может подаваться оперативное питание, а так же дискретные 
и аналоговые сигналы. Для замены модулей полезной нагрузки достаточно выпол-
нить их перемонтаж на грузовой платформе и присоединить соответствующий разъ-
ем. 
При необходимости модули полезной нагрузки могут иметь автономное пита-
ние и отдельную систему управления, в этом случае возможно организовать передачу 
необходимых оператору данных от полезной нагрузки на пост управления через глав-
ный контроллер устройства.
Согласно поставленным целям передо мной стоит задача установки автономно-
го пожарного лафетного ствола на платформу МРДМ-2. Основной задачей данного 
симбиоза будет являться автономное, не зависимое от оператора, тушение очага воз-
горания. Это позволит модифицировать работу лафетных стволов, и обеспечить более 
легкий способ его перемещения. Так же, задав определенный маршрут, может быть 
организовано патрулирование некой территории, что позволит использовать в проти-
вопожарной безопасности объекта менее сложные разновидности современных РЛС. 
Так же данный вариант с финансовой точки зрения более выгоден, чем развернутая 
система обнаружения, оповещения и ликвидации очага возгорания на базе лафетных 
стволов.
Для реализации данного проекта помимо РЛС и платформы МРДМ-2 будут за-
действованы следующие компоненты:
1.
Набор высокочувствительных датчиков сообщающих о любом резком повы-
шения температуры. 
2.
Мощный аккумулятор для полной автономности комплекса. 
3.
Видео система для навигации на местности и возможного управления опера-
тором. 
4.
Аудио система для экстренного оповещения окружающих. 
5.
Плата Orange PI PC PLUS для непосредственного программирования и кор-
ректировки программы комплекса. 
Языком программирования данного комплекса будет выбран С++ (который 
сейчас факультативно изучается мною) на его основе будут работать все команды и 
действия робота. 
На данный момент робот находится в стадии теоретической разработки. Для 
конечного результата требуется свободное владение языком С++ и соответствующие 
оборудование. 
Таким образом, в данной работе я представил возможную модификацию уже 
имеющейся платформы, созданную на кафедре «Механики, ремонта и деталей ма-
шин» ИПСА ГПС МЧС России. В дальнейшем планируется активное развитие данной 
идеи и освоение основ программирования, под чутким руководством преподавателей 
кафедры.