Розробка змієподібною робота, вживаного для діагностики трубопроводів
Реаліями сьогоднішнього дня в Росії є застарілі системи магістральних нафтогазопроводів. В даний час загальна протяжність магістральних трубопроводів перевищує 300 тис. км. При цьому близько 40% газопроводів і 60% нафтопроводів знаходиться в експлуатації більше 20 років. Очевидно, що традиційний підхід до підтримання працездатності трубопроводів шляхом проведення капітальних ремонтів окремих ділянок труб не може забезпечити надійність і безпеку магістральних нафтогазопроводів через їх великої протяжності і різного стану. Тому, основною стратегією забезпечення високої надійності магістральних систем стає експлуатація та ремонт В«по фактичному стануВ», тобто перехід до вибіркового В«точковогоВ» ремонту елементів і ділянок за результатами 100% діагностичного обстеження багатокілометрових трубопроводів. В останні роки все більшого значення набуває метод безтраншейної інспекції та ремонту трубопроводів за допомогою роботів, однією з актуальних завдань у цьому напрямку є створення змеевидного мобільного робота. Область можливого застосування подібного робота надзвичайно широка. Це і рухливі керовані ззовні макети змій, використовувані в кіноіндустрії та індустрії розваг, і спеціалізовані роботи, призначені для виконання дослідницьких, інспекційних і рятувальних робіт в екстремальних умовах і надзвичайних ситуаціях на Землі і в планованих експедиціях на інші планети.
Біонічне підхід у розробці автоматизованих автономних пристроїв використовується у робототехніці з перших кроків її розвитку. Можна сказати, різноманіття живого світу, здатності адаптації окремих організмів до середовищі існування і виконання спеціальних операцій, енергетична економічність при локомоціях, оснащеність засобами сенсорики та комунікації, спонукають інженерів вступати в змагання з природою. Одне з цікавих напрямків розвитку робототехніки пов'язано з розробкою змієподібних роботів. Біологічні змії поширені по всій планеті, а способи пересування та фізіологія цих істот роблять їх найвищою мірою пристосованими до перебування в середовищах з різними кліматичними умовами. Змієподібне пристрій, здатне ковзати, плавно пересуватися і перекочуватися, переміщаючись по погано структурованим поверхням, в рухливих (сипучих і рідких) середовищах, переміщатися в обмежених областях, розглядається як ефективна альтернатива традиційному кроку або колісному роботу. Для виконання змієподібних рухів механічна система повинна володіти числом ступенів свободи, переважаючих число ступенів традиційних маніпуляторів, тому змієподібні роботи разом з хоботообразний маніпуляторами відносяться до класу гіперізбиточних роботів.
У роботі було проведено дослідження двадцатізвенной безколісного моделі. Пошук програмних рухів будувався на основі стохастичних, генетичних і нейронних алгоритмів. Були отримані режими руху, подібні з спостережуваними у плазунів, і нові, не зафіксовані в...
