Проекты участников финального этапа НТТМ-2017

← К списку проектов

Проект
Энергосберегающий робототехнический комплекс для исследования спутников и планет в условиях длительной автономности
НТТМ-2017-1839 | Категория I

Автор:

Затекин Дмитрий Владимирович

Харитонов Арсений Сергеевич

Научный руководитель:
Сухоцкий Владимир Андреевич
Организация:
ГБПОУ «Воробьевы горы», Центр технического образования,
Москва
Цель работы
Цель проекта – разработать варианты энергосбережения исследовательских робототехнических комплексов для долговременной работы на Луне и планетах солнечной системы.
Обзор предметной области
Исследование и освоение Луны и планет солнечной системы, поиск и добыча полезных ископаемых, перспектива колонизации ближайшего космоса осуществимы путем роботизированных экспедиций. Роботы – исследователи планет солнечной системы выполнили свою основную задачу: определили, что "Луна твердая", что на планетах и спутниках есть ресурсы и экономически оправдано их дальнейшее освоение.
В настоящее время, по-прежнему, исследовательские работы продолжаются только одиночными мобильными роботами. Для дальнейшего развития необходим переход от исследовательских работ к практическому освоению. Основной проблемой остается высокая стоимость доставки полезного груза. Масса мехатронных, вычислительных устройств и аккумуляторов на современном этапе развития технологий доведена до возможного минимума по массе и объему. Но существующая концепция исследований, когда один робот «все несет с собой»: аккумуляторы, солнечные батареи, модуль для связи с центром управления и многое другое, все то, что можно разместить на стационарных или «малоподвижных» объектах, экономически себя не оправдывает.
В данном проекте представлен вариант уменьшения массы полезного груза за счет снижения энергетических затрат, который возможен при разделении задач между робототехническими устройствами и снижении объема обрабатываемой и передаваемой информации в центр управления (предложен метод лазерного сканирования взамен фотосЪёмки).
Работа выполнена с учетом предыдущего опыта авторов в разработке мобильных платформ, использовании телеметрии при отладке автономных роботов и лазерного сканирования объектов.

Первая версия проекта «Робот- картограф» в начале 2017 года получила высокую оценку на Балтийском научно-инженерном конкурсе: Диплом 3 степени, Диплом лауреата премии учительского жюри и Диплом лауреата премии молодежного жюри.
Описание результатов проекта
Разработка моделей роботов и ПО выполнены в лаборатории робототехники Центра технического образования ГБПОУ "Воробьевы горы" с использованием современного цифрового оборудования: станка лазерной резки, 3D – принтера, фрезерного станка с ЧПУ, станка для гибки пластика. Разработка деталей и печатных плат проводилась в программах 3D-моделирования.

Основные результаты.
1.Предложенную концепцию практического робототехнического комплекса целесообразно включить в ближайшие проекты исследования и освоения планет и спутников солнечной системы.Разработаны и созданы действующие модели мобильных роботов «картографа» и «энергоносителя» на платформах повышенной маневренности и точности позиционирования.
«Картограф»- это легкий и маневренный робот, который может передвигаться по сложной траектории, производить лазерное сканирование и, при необходимости, фотосъемку местности.
В задачу робота «энергоносителя» входит накопление электроэнергии, подзарядка аккумуляторов «картографа» и помощь при форс-мажорных обстоятельствах, обработка и передача данных в ЦУП. Совместная работа роботов будет основана на методе «адаптивной самоорганизации» (оптимизация траекторий взаимного передвижения с учетом состояния поверхности, определение мест подзарядки, взаимопомощь и подобное).
2. Разработаны и протестированы ПО для управления роботами.
3. Протестирована программа 3D-сканирования объектов, которая позволяет практически исключить фотосъемку местности и, тем самым, сократить объем пересылаемой в ЦУП картографической информации. Это значительно снизит энергозатраты бортовых компьютеров.
Описание применимости
Предложенную концепцию практического робототехнического комплекса целесообразно включить в ближайшие проекты исследования и освоения планет и спутников солнечной системы.
Дальнейшее развитие проекта
В дальнейшем планируется усовершенствование мобильных платформ для повышения проходимости, дополнение комплекса стационарным объектом для связи с ЦУП, усовершенствование ПО для адаптивной самоорганизации работы роботов.

Информация предоставлена участником конкурса. Организаторы конкурса не несут ответственности за содержание информации о проекте.

← К списку проектов




Список всех проектов финального этапа с датами защиты

 

© Всероссийский конкурс научно-технического творчества молодежи НТТМ