 |
Студенты Пермского Политеха создали энергоэффективного робота-помощника для промышленности
Для автоматизации задач на производствах используются робототехнические комплексы. Они могут работать в космосе, под водой, с токсичными веществами, их используют в медицине. Студенты ПНИПУ представили готовый прототип робототехнического комплекса, который имеет высокую точность, прост в управлении и снижает энергопотребление вплоть до 30%.
Для автоматизации задач на современных производствах используются робототехнические комплексы: они ускоряют изготовление, снижают брак и оптимизируют погрузку и сортировку на складах. Кроме того, такие системы могут работать в экстремальных условиях – в космосе, под водой, в контакте с токсичными веществами (в химической промышленности), также их используют в медицине для проведения хирургических операций и реабилитации пациентов с помощью экзоскелетов. Тем не менее, плотность роботизации в России в 19 раз ниже, чем в мире, и страна зависима от импорта. Студенты Пермского Политеха представили готовый прототип робототехнического комплекса, который имеет высокую точность, гибкость в адаптации под разные устройства, прост в управлении, а также снижает энергопотребление вплоть до 30%.
Разработка выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Робототехнический комплекс — это автоматизированный механизм, состоящий из робота-манипулятора, системы управления, датчиков и вспомогательных механизмов. Он предназначен для выполнения сложных задач без постоянного участия человека, заменяя или дополняя ручной труд в промышленности, логистике, медицине и других сферах.
Современная робототехника стремится к созданию энергоэффективных, надежных и адаптивных решений, способных заменить традиционные гидравлические и пневматические системы – они сложны в обслуживании, имеют проблемы с точностью и гибкостью, перепрограммировать их под новые задачи сложно и дорого.
Студенты Пермского Политеха под руководством ученых разработали прототип робототехнического комплекса с системой для снижения нагрузки на подвижные элементы и приводы. Научными руководителями проекта выступили Луиза Коногорова, директор бизнес инкубатора ПНИПУ «Динамика роста», и Даниил Курушин, доцент кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ, кандидат технических наук.
В условиях возрастающих требований к грузоподъемности и долговечности робототехнических манипуляторов необходимо минимизировать их энергопотребление и повышать точность. Современные промышленные роботы сталкиваются с проблемой ухудшения динамических характеристик из-за значительных статических и динамических нагрузок, которые вызваны массой звеньев, рабочих органов и транспортируемых объектов. Это приводит к перегрузке приводов, снижению точности позиционирования и преждевременному износу узлов. Разработанная политехниками система компенсации на основе пружин растяжения, которые интегрированы в шестизвенную конструкцию, частично погашает силу тяжести за счет преобразования механической энергии в упругую деформацию. Это минимизирует дефекты каркаса и адаптирует систему к переменным нагрузкам.
— Основу системы компенсации составляют пружины растяжения. При работе они «вбирают» часть энергии, снижая усилие, поступающее на приводы – «моторы» любого механизма, которые заставляют его двигаться, – и минимизируя износ. Система оснащена датчиками и контроллером, которые анализируют нагрузку в реальном времени, обеспечивая плавность движений и точность позиционирования, — рассказывает Никита Назаров, руководитель проекта, студент электротехнического факультета ПНИПУ.
По сравнению с существующими аналогами разработка политехников снижает энергопотребление до 30%, а несложная механическая конструкция упрощает обслуживание и ремонт. Также систему можно адаптировать для различных применений — от промышленных манипуляторов до медицинских экзоскелетов.
— Внедрение комплекса позволит малым и средним предприятиям получить доступ к автоматизации, которая ранее была для них недоступна из-за высокой стоимости. Окупаемость проекта составляет от 1,5 до 3 лет в зависимости от сферы применения. Рост спроса на промышленную робототехнику, который составляет около 15% в год, и глобальный тренд на энергоэффективность делают эту разработку особенно перспективной, — комментирует Луиза Коногорова, директор бизнес инкубатора ПНИПУ «Динамика роста».
Уже готов прототип робототехнического комплекса. На 2025 год запланированы запуск мелкосерийного производства, расширение модельного ряда, разработка собственного ПО.
Робототехнический комплекс студентов Пермского Политеха — это шаг вперед в создании доступных, надежных и адаптивных автоматизированных систем. Его внедрение снизит затраты предприятий и расширит возможности автоматизации в новых сферах.
Фото: Lenny Kuhne, Unsplash
Контактное лицо: Лидия Евгеньевна Попова (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 22:38, 27.05.2025
Количество просмотров: 155
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. |
|
|
|
