МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КРИВОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ ТЕЛЕУПРАВЛЯЕМОГО НЕОБИТАЕМОГО ПОДВОДНОГО АППАРАТА С ГИБРИДНЫМ ДВИЖИТЕЛЬНЫМ КОМПЛЕКСОМ

В статье рассматривается один из возможных путей построения робототехнических средств дефектоскопии таких объектов, как корпуса судов, плотины, внутренние стенки ядерных реакторов. Для решения подобного рода задач требуется обеспечение высокоточного позиционирования измерителей относительно обследуемой поверхности. Достижение такой точности является нетривиальной задачей как для мобильных наземных роботов, так и телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА), передвижение в воде которых осуществляется только за счёт использования традиционных для подводной техники движителей типа «гребной винт». Предварительное обоснование показывает, что движительный комплекс аппарата должен быть гибридным и включать в свой состав не только гребные винты, но и контактные движители, например колёсные или гусеничные. Для выявления особенностей функционирования, определения требований к информационно-измерительному комплексу, разработки и проверке алгоритмов системы управления движением ТНПА необходимо создание математической модели, учитывающей все возможности гибридного движительного комплекса и условия функционирования системы. В статье представлена математическая модель движения телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА) с движителями различных типов, учитывающая все основные особенности условий эксплуатации и организации работы гибридных движительных комплексов. На её основе возможно проведение исследований свойств системы, включающей комбинированное использование средств движения различного типа, а также проверка применимости как традиционных, так и новых алгоритмов системы управления движением ТНПА для случая перемещения по обследуемой поверхности, которая будет осуществлена в наших последующих исследованиях.

робототехническое средство, телеуправляемый необитаемый подводный аппарат, гибридный движительный комплекс, колёсный движитель, гребной винт, математическая модель, криволинейное движение

1. Oliveira A.L. C., Silva M.F., Barbosa R.S. Architecture of an wheeled climbing robot with dynamic adjustment of the adhesion system / IEEE 8th International Symposium on Intelligent Systems and Informatics. Subotica: IEEE. -2010. - P. 127-132.

2. Menegaldo L.L., Ferreira G., Santos M.F., Guerato R.S. Development and navigation of a mobile robot for floating production storage and offloading ship hull inspection / IEEE Transactions on Industrial Electronics. - 2009. - Vol. 56. - № 9. - P. 3717-3722.

3. Алёшин Н.П., Григорьев М.В., Вельтищев В.В., Бритвин В.А., Третьяков Е.С., Кульга А.В. Мониторинг технического состояния корпусов судов с использованием телеуправляемого подводного аппарата // В мире неразрушающего контроля. - 2015. - Т. 18. -№ 3. - С. 11-14.

4. Кретов Е.Ф. Ультразвуковая дефектоскопия в энергомашиностроении. 2-е изд. - СПб: СВЕН, 2007. - 296 с.

5. Вельтищев В.В., Егоров С.А., Григорьев М.В., Гладкова О.И., Баскакова Е.В. Роботизированная технология освидетельствования подводной части судна // Подводные исследования и робототехника. - 2016. -№ 1 (21). - С. 15-24.

6. Наумов В.Н., Брусов В.А., Долгополов А.А., Чижов Д.А., Мерзликин Ю.Ю., Меньшиков А.С. Улучшение проходимости, плавности хода и управляемости летательных аппаратов и транспортных средств с регулируемым комбинированным шасси на воздушной подушке // Инженерный журнал: наука и инновации. - 2014. - № 7 (31). - С. 6.

7. Степанов А.П. Конструирование и расчёт плавающих машин. - М.: Машиностроение, 1983. - 200 с.

8. Ларин В.В. Теория движения полноприводных колёсных машин: учебник. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. - 391 с.

9. Котиев Г.О., Чернышев Н.В., Горелов В.А. Математическая модель криволинейного движения автомобиля с колёсной формулой 8х8 при различных способах управления поворотом // Журнал автомобильных инженеров. - 2009. - Т. 2. - № 55. -С. 34-39.

10. Рождественский Ю.Л., Машков К.Ю. О формировании реакций при качении упругого колеса по недеформируемому основанию в режимах бортового поворота // Труды МВТУ - 1982. - № 390. - С. 56-64.

11. Смирнов Г.А. Теория движения колёсных машин: Учеб. для студентов автомобильных специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1981. - 271 с.

12. Короткин А.И. Присоединённые массы судостроительных конструкций. - СПб.: МорВест, 2007. -488 с.

13. Соболев Г.В. Управляемость корабля и автоматизация судовождения. - Л.: Судостроение, 1976. -480 с.

14. Пантов Е.Н., Махин Н.Н., Шереметов Б.Б. Основы теории движения подводных аппаратов. - Л.: Судостроение, 1973. - 216 с.