АНАЛИЗ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ОПЫТА СОЗДАНИЯ БЕЗЭКИПАЖНЫХ НАЗЕМНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

В работе рассмотрен отечественный и зарубежный опыт создания безэкипажных наземных транспортных средств (БНТС) специального назначения. Выявлены основные направления развития конструкции БНТС: роботизация существующих образцов транспортных средств, с внедрением систем дистанционного управления; создание БНТС на основе элементной базы ходовых систем, спроектированных для экипажного применения; создание БНТС, изначально спроектированных для безэкипажного применения. Рассмотрена классификация БНТС специального назначения, принятая в отечественной и зарубежной технической литературе. Проанализированы этапы развития отечественной наземной робототехники. Анализ известных работ показал, что все современные исследования, связанные с созданием БНТС, направлены на обеспечение управляемого движения без экипажа, но практически отсутствуют работы, направленные на повышение подвижности. Это связано с тем, что существующие в Российской Федерации БНТС тяжёлого и среднего классов построены на базе ходовых систем, предназначенных для размещения экипажа и сконструированных по требованиям, учитывающим психофизиологические возможности человека. В этой связи существует необходимость разработки нового метода обеспечения высокой подвижности БНТС на этапе проектирования, с учётом отсутствия ограничений, накладываемых психофизиологическими возможностями экипажа по виброударным нагрузкам, скорости восприятия зрительной информации, воздействию на органы управления БНТС, и геометрического положения человека относительно опорной поверхности. При проектировании БНТС отсутствие ограничений, накладываемых психофизиологическими возможностями экипажа, позволяет реализовать более высокие показатели подвижности с применением новых методов проектирования, с использованием имитационного математического моделирования.

безэкипажное наземное транспортное средство, подвижность, методы проектирования, ходовая система

1. Дьяков А.С., Котиев Г.О. Основы метода проектирования ходовых систем безэкипажных наземных транспортных средств // Труды НАМИ. - 2016. - № 4 (267). - С. 45-53.

2. Рудианов Н.А., Хрущёв В.С. Обоснование облика боевых и обеспечивающих робототехнических комплексов Сухопутных войск // Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, вып. 8. URL: http:// engjournal.ru/catalog/pribor/robot/937.html (дата обращения: 26.08.2017).

3. Кудряшов В.Б., Лапшов В.С., Носков В.П., Рубцов И.В. Проблемы роботизации ВВТ в части наземной составляющей // Известия ЮФУ Технические науки. - 2014. - № 3 (152). - С. 42-57.

4. Робототехнический комплекс разминирования «Уран-6». URL: http://766uptk.ru/index.php?do= static&page=uran-6 (дата обращения: 11.03.2016).

5. Официальный сайт Министерства обороны США. URL: https://www.defense.gov/ (дата обращения: 05.05.2017).

6. Планетоходы / Под ред. А.Л. Кемурджиана. - М.: Машиностроение, 1982. - 319 с.

7. Захаров Ю.В. Мобильные робототехнические и дистанционно-управляемые роботы для ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС / В кн. «Москва - Чернобылю» / Под ред. А.А. Дьяченко. -М.: Воениздат, 1998. - 554 с.

8. Калинин А.В., Носков В.П., Рубцов И.В. Средства, обеспечивающие автономное движение наземных РТК // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2012. -№ 11 (136). - С. 71-81.

9. Концерн «Калашников» представил на «Армии-2016» боевые возможности нового автоматизированного комплекса «Соратник». URL: https:// kalashnikov.com/press/news/news_229.html (дата обращения: 06.05.2017).

10. ОАО «Ижевский радиозавод» на выставке вооружений RAE 2013 представил мобильный робототехнический комплекс. URL: https://topwar.ru/33872-oao-izhevskiy-radiozavod-na-vystavke-vooruzheniy-rae-2013-predstavil-mobilnyy-robototehnicheskiy-kompleks. html (дата обращения: 06.05.2017).

11. Беспилотный КАМАЗ готов к испытаниям. URL: http://www.kamaz.ru/press/news/bespilotnyy_kamaz_ uzhe_na_doroge/ (дата обращения: 03.03.2016).

12. Нагайцев М.В., Сайкин А.М., Ендачёв Д.В. «Беспилотные» автомобили - этапы разработки и испытаний // Журнал ААИ. - 2012. - № 5 (76). - С. 32-39.

13. Голь С.А., Нгуен Т.Н., Погудаев А.А. Аппаратное обеспечение беспилотной системы управления автомобилем с механической коробкой передач // Вестник РГРТУ - 2013. - № 4-3 (46). - С. 12-18.

14. Батанов А.Ф., Грицынин С.Н., Муркин С.В. Робототехнические системы для применения в условиях чрезвычайных ситуаций // Специальная техника. -2000. - № 2. - С. 16.

15. Иванов В.А., Кулешов В.С., Медведев В.С., Чемоданов Б.К. Кафедра «Специальная робототехника и мехатроника» МГТУ им. Н.Э. Баумана. История кафедры. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 108 с.

16. Носков В.П., Рубцов И.В. Опыт решения задачи автономного управления движением мобильных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. -2005. - № 12. - С. 21-24.

17. Забавников Н.А., Кемурджиан А.Л., Рождественский Ю.Л. и др. / В кн.: Машины, приборы, стенды. - М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана. - 1974. - Вып. 4. -С. 94.

18. Забавников Н.А., Наумов В.Н., Рождественский Ю.Л. и др. Определение сил и моментов для случая взаимодействия прямолинейно движущегося колеса с деформируемым грунтом // Известия вузов. Машиностроение. - 1975. - № 3. - С. 121-126.

19. Наумов В.Н. Исследование взаимодействия жёсткого колеса лунохода с деформируемым основанием в режимах прямолинейного движения и бортового поворота машины: дисс.. канд. техн. наук. - М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1972. - 410 с.

20. Батанов А.Ф., Грицынин С.Н., Муркин С.В. Робототехнические системы для применения в условиях чрезвычайных ситуаций, разработанные в МГТУ им. Н.Э. Баумана // Безопасность в техносфере. - 2007. -№ 1. - С. 54-59.

21. Батанов А.Ф., Тодосейчук С.П., Самойлов К.И. Применение робототехнических средств при ликвидации радиационных аварий // Сборник научно-технических трудов. - Москва. - 2006. - С. 213-220.

22. Батанов А.Ф., Грицынин С.Н., Муркин С.В. Робототехнические системы для применения в условиях чрезвычайных ситуаций (назначение, опыт эксплуатации, направления совершенствования) // Безопасность в техносфере. - 2006. - № 2. - С. 41-44.

23. Батанов А.Ф., Грицин С.Н., Муркин С.В. Технология применения дистанционно-управляемых мобильных комплексов // Специальная техника. - 2000. -№ 2. - С. 31.

24. Батанов А.Ф., Грицынин С.Н., Муркин С.В. Робототехнические комплексы для обеспечения специальных операций // Специальная техника. - 1999. -№ 6. - С. 24.

25. Батанов А.Ф., Грицынин С.Н., Муркин С.В. Мобильные роботизированные взрывотехнические комплексы // Специальная техника. - 1999. - № 4. - С. 21.

26. Каляев И.А., Капустян С.Г. Групповое управление роботами: проблемы, решения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. - 2011. -№ 13. - С. 7-12.

27. Каляев И.А., Шеремет И.А. Военная робототехника: выбор пути // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2008. - № 2. - С. 32-34.

28. Сиротенко М.Ю., Пшихопов В.Х. Принципы построения нейросетевых планировщиков переме щений мобильных роботов для априори неформализуемых сред // Известия ЮФУ. Технические науки. -2008. - № 1 (78). - С. 196-197.

29. Чернухин Ю.В., Пшихопов В.Х., Писаренко С.Н., Трубачёв О.Н. Программно-аппаратный комплекс моделирования нейросетевых систем управления интеллектуальных мобильных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2002. - № 1. - С. 27.

30. Капустян С.Г. Методы и алгоритмы коллективного управления роботами при их групповом применении: дисс. д-ра техн. наук. - Ростов-на-Дону, ГНУ «Южный федеральный университет», 2008. - 310 с.

31. Корчак В.Ю., Лапшов В.С., Рубцов И.В. Перспективы развития наземных робототехнических комплексов военного и специального назначения // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2015. -№ 10 (171). - С. 83-95.

32. Иваненков В.В., Кутузов А.Н., Панков В.А., Рубцов И.В. Роботизированная система охраны и обороны специальных объектов и участков границы // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Машиностроение. -2012. - № 11. - С. 5-14.

33. Лапшов В.С., Носков В.П., Рубцов И.В. Опыт создания автономных мобильных робототехнических комплексов специального назначения // Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия: Приборостроение. -2011. - Спец. вып. «Специальная робототехника и мехатроника». - С. 7-24.

34. Кулешов В.С., Котиев Г.О., Серебренный В.В. Управление мобильным робототехническим комплексом на базе двузвенной сочленённой машины / Кибернетика и технологии XXI века: материалы международной конференции. - Воронеж, 2001. - С. 615-623.

35. Мехатронные средства для автоматизации современных и перспективных роботизированных специальных систем: Научно-технический отчёт / Руководитель темы Рубцов И.В. - М.: НИИ Специального Машиностроения, 2001. - 68 с.

36. Серебренный В.В. Моделирование робототехнического комплекса на базе двузвенной сочленённой машины // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2002. - № 1. - С. 11-16.

37. Серебренный В.В., Котиев Г.О., Рубцов И.В. и др. Исследование характеристик криволинейного движения мобильного робототехнического комплекса // Мехатроника, автоматизация, управление. - 2002. -№ 4. - C. 21-35.

38. Брискин Е.С., Чернышев В.В., Малолетов А.В. Алгоритмы управления движением шагающей машины при преодолении препятствий / Экстремальная робототехника: материалы XIV науч.-техн. конф. - СПб.: СПбГПУ, ЦНИИ РТК, 2004. - C. 191-196.

39. Брискин Е.С., Малолетов А.В., Шаронов Н.Г. Динамика группы шагающих машин при совместном выполнении транспортных операций / Проблемы динамики и прочности исполнительных механизмов и машин: тез. докл. II научной конф., Астрахань, 7-10 сентября 2004 г. - Астрахань: Астраханский государственный технический университет и др., 2004. -C. 40-41.

40. Брискин Е.С. Динамика движения многоногих статически устойчивых шагающих машин опорной проходимости / Третья всероссийская конференция по механике и управлению движением шагающих машин: тез. докл. - Волгоград: ВолгГТУ, 1995. - C. 4.

41. Брискин Е.С., Григорян Г.Г., Рогаткин В.А. Динамика маршевых режимов движения многоногих шагающих роботов / IV всесоюзное совещание по робототехническим системам. - 1987. - C. 237.

42. Брискин Е.С., Чернышев В.В. Динамика шагающих машин с цикловыми движителями в условиях пониженной гравитации / Планетоходы, космическая робототехника и наземные роверы для экстремальных условий: матер. 2-го междунар. семинара, Санкт-