 |
Ученые ПНИПУ разработали конструкцию робота, который поможет предотвращать аварии и экокатастрофы
Газовые, нефтяные и трубопроводы городского хозяйства диагностируют с помощью роботов. При этом те, что имеют сложную форму и малый диаметр, практически не проверяются изнутри робототехническими средствами. Разрушение отводов труб часто приводит к разгерметизации.
Ученые Пермского Политеха создали инновационную конструкцию робота для проверки труб и представили моделирование его движения в последовательно расположенных отводах. Эта разработка, при условии регулярного использования, поможет обеспечить безопасность и продолжительность эксплуатации трубопроводов в несколько раз.
Исследование опубликовано в пятом номере журнала «Строительные и дорожные машины» по направлению «Мехатроника, робототехника и робототехнические системы» за 2023 год. Разработка проведена в рамках соглашения с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (Фонд содействия инновациям) и программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Роботы могут выполнять диагностику в сложных и труднодоступных местах, снижая возможный риск для жизни и здоровья людей, если речь идет, например, о промышленных трубопроводах. Разработка роботов включает в себя использование новейших технологий и методов, таких как системы навигации и позиционирования, датчики и сенсоры, системы коммуникации и машинное обучение. На данный момент нет оптимальных методов проектирования и моделирования подобных устройств из-за того, что они представляют сложную динамическую систему.
– Механическая конструкция робота содержит несущее основание (корпус), на котором установлена опорная нога с колёсным движителем. Опорные ноги расположены относительно друг друга под углом 60 градусов. Для того чтобы каждая опорная нога имела контакт с внутритрубной поверхностью, мы разработали специальную систему рычагов. Корпус устройства спроектирован таким образом, что может перемещаться в отводах. В качестве контактного элемента выбран движитель колёсного типа, он испытывает наименьшее сопротивление движению, в отличие от других типов движителей, например, гусеничных, – объясняет ассистент кафедры оборудования и автоматизации химических производств ПНИПУ Дмитрий Кучев.
После создания конструкции трехмерной модели робота, ученые поэтапно смоделировали ее перемещение по двум последовательно расположенным отводам с радиусом поворота 1,5D и углом 90 градусов. Для этого они провели математические вычисления с использованием дифференциального уравнения Лагранжа (уравнение движения механической системы). Расчеты позволили определить траекторию движения конструкции и показали, что она перемещается беспрепятственно.
Ученые сообщают, что инновационная разработка робототехнического устройства уже используется при диагностике трубопроводов теплоснабжения в одном из городов России.
Для справки:
Пермский Политех стал обладателем гранта «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 млн. рублей. «Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60 % – региональные университеты.
Работа выполнена по соглашению с Фондом содействия инновациям (Федеральное государственное бюджетное учреждение «Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере») договор № 4459ГС1/72580.
Контактное лицо: Дарья Биянова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 20:17, 07.10.2023
Количество просмотров: 260
Страна: Россия
| Ученый Пермского Политеха рассказал об изменениях в правилах для водителей, ПНИПУ, 21:48, 16.03.2026, Россия |
102 |
| С 1 марта 2026 года в России вступают в силу законодательные изменения, которые коснутся всех автовладельцев. Нововведения затронут цифровизацию электронных паспортов и усиление ответственности за нарушение ПДД. Ученый Пермского Политеха рассказал, какие изменения ждут водителей, как они повлияют на бюджет и авторынок, и что делать, чтобы избежать лишних расходов. |
|
| Ученые Пермского Политеха рассказали 10 неочевидных фактов про сон, ПНИПУ, 21:18, 16.03.2026, Россия |
26 |
| 13 марта отмечается Всемирный день сна. Ученые ПНИПУ рассказали, сколько плод спит в беременность, почему дети не видят себя во сне, как головной мозг избавляется от токсичных белков, зачем нам негативные сновидения, как нехватка сна приводит к диабету и какие психологические установки порождают бессонницу. |
|
| Ученая Пермского Политеха развеяла миф о вреде зимне-весенних овощей, ПНИПУ, 21:15, 16.03.2026, Россия |
20 |
| Существует миф, что зимне-весенние овощи содержат большое количество пестицидов и нитратов. Ученая Пермского Политеха разбирает популярный миф о зимне-весенних овощах, в чем их отличие от сезонных, как меняется количество витаминов в плодах и какие лучше всего употреблять для поддержания иммунитета. |
|
| Ученая Пермского Политеха поделилась 10 полезными фактами про почки, ПНИПУ, 21:55, 12.03.2026, Россия |
383 |
| 12 марта отмечается Всемирный день почки. Ученая ПНИПУ рассказала, когда формируются почки у ребенка, как работают, почему влияют на давление, мозг и витамин D, как часто их пересаживают, у кого выше риск образования камней, полезно ли есть арбуз и где разрабатывают искусственную почку. |
|
| Пермские ученые объяснили, почему на спутнике Сатурна бьют гейзеры, а на других — нет, ПНИПУ, 21:54, 12.03.2026, Россия |
383 |
| Европа, Энцелад и Титан — ледяные спутники Юпитера и Сатурна с подледными океанами. Только Энцелад выбрасывает воду в космос через гейзеры. Почему при сходном строении остальные спутники скрыты подо льдом, выяснили ученые Пермского Политеха и УрО РАН, создав математическую модель, которая объяснила этот феномен. |
|
|
|
