Департамент образования и науки города МосквыГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС(ГБПОУ МГОК)УДК 006.200000Кафедра «Технология машиностроения и радиосвязь»

Допущено к защите Заместитель директора по УР ________ И.В. Петрова «____»__________2021 г.

Допущено к защите Заведующий кафедрой __________ Т.А. Кильдеев «____»__________2021 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТАпо специальности 15.02.10. Мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям)«Модернизация манипулятора мобильного робота-спасателя, разработанного «ООО СКТБ ПР»»Руководитель _______________ Д.В. Боброва(подпись, дата)Нормоконтроль ______________ Ю.А. Полубабкина(подпись, дата)Студент группы МР-318/1 _______________С. А. Фоминых(подпись, дата)Москва 2021СОДЕРЖАНИЕ.ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………….4ГЛАВА 1. ОСНОВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О СКТБ «ПРИКЛАДНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ» 1.1. СКТБ «ПР». Информация о предприятии и сфере деятельности…………61.2. Актуальность темы разработки манипуляторов для мобильных роботов…………………………………………………………………………...101.3. Исследуемый мобильный робот…………………………………………...111.4. Основополагающая информация о робототехнике……………………....141.5. Факторы, определяющие необходимость создании мобильных мехатронных роботов…………………………………………………………...16РАЗДЕЛ 2. РАСЧЁТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАНИПУЛЯТОРА МОБИЛЬНОГО РОБОТА-СПАСАТЕЛЯ.2.1 Выбор и обоснование конструкции……………………………………….192.2 Расчет элементов манипулятора…………………………………………...222.2.1 Расчет гидроцилиндров……………………………………………..222.2.2 Расчет гидроцилиндра рукояти…………………………………….242.2.3 Расчет гидроцилиндра стрелы……………………………………...252.2.4 Расчет гидроцилиндра захватного органа…………………………262.3 Расчет трубопроводов гидросистемы……………………………………...282.4 Расчет металлоконструкций манипулятора на прочность………………..30

---

2.4.1 Расчет рукояти манипулятора……………………………………….302.4.2 Расчет стрелы на прочность…………………………………………392.5 Обоснование внедрения средств автоматизации…………………………472.6. Представление управления роботом-манипулятором в релейно-контактном виде………………………………………………………………...502.7. Представление управления роботом-манипулятором в виде функциональной схемы………………………………………………………..56

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА В ЭКОНОМИЧЕСКОМ ПЛАНЕ.3.1. Технико-экономическое обоснование проекта………………………….61ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...77СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………..78ВВЕДЕНИЕНа протяжении многих веков люди создавали механизмы и машины, которые могут облегчить нам жизнь, и маловероятно, что современный человек сможет показать жизнь без них. Каждый день появляются новые устройства и совершенствуются существующие. Таких устройств уже существует большое количество, но без сомнения, роботы считаются важнейшим воплощением человеческой идеи.Робот (чешский robot, от Robota - принудительный труд, воровство - раб), машина с антропоморфным эффектом (похожая на человека), при взаимодействии с окружающим миром выполняет функции человека (иногда животного).В обучении робототехнике выделяют 3 типа роботов: с жесткой программой действий; Манипуляторы, управляемые человеком-оператором; с искусственным интеллектом (называемым в некоторых случаях интегральным), целевым («интеллектуальным») без вмешательства человека. Большинство современных роботов (абсолютно все три типа) - это роботы-манипуляторы.Рука промышленного робота содержит «механическую руку» (одну или несколько) и панель дистанционного управления или интегрированное устройство управления программой, реже электронный компьютер (ECM).Манипулятор - это комплекс пространственного рычажного механизма и концепции привода, который под управлением программируемого автоматического устройства или человека-оператора совершает действия (манипуляции), аналогичные действиям руки человека. Предполагается, что промышленные роботы заменят людей. При этом решается важная социальная задача - избавить человека от работы, связанной с повреждением здоровья или тяжелым физическим трудом, а тем более от простых однообразных поступков, не требующих существенной квалификации. Эластичное автоматизированное производство на базе промышленных роботов решает задачи автоматизации предприятий с широким ассортиментом продукции для мелкого и штучного производства. Компьютерное моделирование концепций роботов играет колоссальную роль в науке и технологиях. Большая часть трудоемкого физического труда человека теперь заменена роботами, а вычислительные устройства и компьютерные системы свели к минимуму массовые вычисления и преобразование. Компьютерные модели используются для извлечения новых знаний о моделируемом объекте или для приблизительной оценки поведения математических систем, которые очень трудно поддаются аналитическому исследованию. Компьютерное моделирование рассматривается как таковое из-за финансовых или физических препятствий или может привести к неожиданным результатам.

---

Актуальность выбора базы и использования спасательного манипулятора определяется следующими элементами:

• 
  использование робототехнических технологий в спасательной деятельности;
  
• 
  увеличение эффективности и результативности спасательного процесса, с помощью мехатронной установки манипулятора, способного работать в завалах или условиях недосягаемости человеком.
  

ГЛАВА 1. ОСНОВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ О СКТБ «ПРИКЛАДНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ» 1.1. СКТБ «ПР». Информация о предприятии и сфере деятельности.ООО «СКТБ ПР» более 30 лет специализируется на проектировании, разработке, создании и внедрении робототехнических комплексов и систем, а также дополнительных и специальных устройств и их технологий.Список основных заказчиков:

• 
  Предприятия Госкорпорации «РОСАТОМ» РФ;
  
• 
  Министерство обороны РФ,
  
• 
  МЧС РФ;
  
• 
  ФСБ РФ;
  
• 
  ФСО РФ;
  
• 
  Промышленные государственные и частные предприятия;
  
• 
  МВД Республики Беларусь;
  
• 
  МВД Республики Казахстан;
  
• 
  МВД Республики Вьетнам.
  

Мобильные роботы, разработанные СКТБ ПР в кратчайшие сроки, успешно использовались для ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС в 1986-1987 годах (Мобот-Ч-ХВ2) и получили высокую оценку правительственной комиссии.С помощью мобильных роботов «СКТБ ПР» источники радиационной активности были ликвидированы в 1997 г. во ВНИИЭФ - Арзамас-16 (МРК-25 «Кузнечик»), в 1998 г. в Чеченской Республике и в 1998 г. в Мурманской области. транспортных средств, выполняющих дозиметрические работы в 2006 году.В интересах служб МВД, ФСБ, ФСБ, МЧС и Минобороны разработка робототехнических комплексов на основе различных унифицированных рам, манипуляторов и большого количества и навесное оборудование в зависимости от типа решаемых боевых и оперативных задач разработано и выпускается серийно.Большое количество вспомогательных устройств и устройств, которыми оснащены наши роботы, позволяет нам выполнять практически все операции и действия, решаемые партнерами и заказчиками этого конструкторского бюро.За долгие годы успешной работы накоплен большой опыт разработки мобильных роботов массой от 20 до 24 000 кг. С 2000 года разработано более 10 типов робототехнических систем, на основе которых созданы семейства, выпущено более 60 моделей роботов.

---

Созданные СКТБ ПР робототехнические комплексы неоднократно экспонировались на международных выставках в России и за рубежом и были отмечены различными медалями и дипломами.Робототехнические комплексы КБ использовались на российских и международных учениях различного уровня, ориентированных на территорию России и за рубежом, а также в боевых задачах, в том числе на территории России, Республики Беларусь и Республики Беларусь. Республика Казахстан и Республика Вьетнам.Особенностью робототехнических систем, разрабатываемых в СКТБ ПР, является привлечение разработчиков к их эксплуатации на объектах заказчика, что позволяет адаптировать робота к конкретным условиям эксплуатации и требованиям заказчика. Конструктивными особенностями наших робототехнических комплексов являются:

• 
  Наличие адаптивных пропеллеров, позволяющих адаптироваться к условиям движения и работе аксессуаров;
  
• 
  Наличие большого разнообразия манипуляторов с различными конфигурациями и грузоподъемностью;
  
• 
  Благодаря модульной структуре, основанной на стандартных моделях, можно создавать семейства для решения самых разных задач.
  
• 
  Распределенная система управления позволяет расширять ее функции без существенного изменения ядра системы.
  
• 
  Уникальные функциональные и технические свойства продукции;
  
• 
  Возможность адаптации серийного продукта под специфику приложения заказчика;
  
• 
  Возможность доработки и доработки продукции по результатам производственной деятельности;
  
• 
  Возможность дооснащения изделий большим количеством дополнительных специальных шарнирных устройств.
  

Основными направлениями деятельности «СКТБ ПР» являются:

• 
  Создание робототехнических комплексов различного назначения и их индивидуальных систем;
  
• 
  Разработка технологий использования МРК и их сетевых систем;
  
• 
  обучение операторов;
  
• 
  Техническая поддержка продукции на протяжении всего жизненного цикла;
  

Кроме того, СКТБ ПР разрабатывает системы дистанционного управления, используемые в других областях науки и техники.В настоящее время СКТБ ПР выполняет ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по перспективным направлениям робототехники, в том числе:

---

• 
  Создание медицинских манипуляторов различного назначения;
  
• 
  Разработка и создание новейших типов робототехнических комплексов и систем;
  
• 
  Разработка и развитие новейших видов аксессуаров для робототехнических комплексов.
  

При этом осуществляется техническая поддержка ранее выпущенных продуктов.1.2. Актуальность темы разработки манипуляторов для мобильных роботов.Современный мобильный робот-манипулятор заменяет человеческий труд. Например, робот может использовать зажим для инструмента, чтобы удерживать инструмент и обрабатывать деталь, или удерживать саму деталь, чтобы направлять ее по рабочей зоне для дальнейшей обработки.При использовании робота производительность обычно увеличивается, потому что робот может перемещать и позиционировать рабочий инструмент намного быстрее, чем человек, а также потому, что робот работает непрерывно 24 часа в сутки без перерывов и остановок, в отличие от человека. При правильном выборе роботизированной системы производительность и безопасность человеческого труда возрастают во много раз или даже на порядок по сравнению с ручным производством.Заменяя людей, роботизированные механизмы эффективно сокращают производственные затраты на оплату труда разного рода специалистов. Этот фактор наиболее актуален в развитых странах, где высокая заработная плата и необходимость высоких премий за переработку. При использовании робота в производстве вам нужен только один оператор для управления процессом. Повышается качество обработки - промышленные роботы обладают высокой точностью позиционирования (0,1-0,05 мм) и повторяемостью. Исключение человеческого фактора приводит к уменьшению количества разных ошибок и поддержанию постоянной повторяемости на протяжении всего периода производства. Использование роботов особенно эффективно на опасных производствах, которые оказывают негативное влияние на человека, таких как химическая промышленность. В случаях, когда использование человеческого труда запрещено законом, использование роботов - лучшее решение. Современные промышленные манипуляторы практически не требуют обслуживания благодаря использованию бесщеточных двигателей и шестерен из нержавеющей стали.1.3. Исследуемый мобильный робот.СКТБ ПР работает над модернизацией комплекса МРК-35 с 2017 года.В декабре 2017 года успешно проведены ведомственные аудиты модернизированного комплекса МРК-35.

---

Смотрите также файлы

• Управления ит рисками.docx

• Тесто Для теста 1,5 кг муки (6 стаканов) высыпать на рабочую поверхность. 500 грамм масла выложить на муку и мелко.docx

• Практическая работа 1 Особенности содержания обновленных фгос ноо, фгос ооо Параметр сравнения.doc

• Оценка профессиональной служебной деятельности государственных служащих.docx

• Лекция Управление информационными рисками Основные понятия.pptx