novtexmechМехатроника, автоматизация, управлениеMekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie1684-64272619-1253Commercial Publisher «New Technologies»10.17587/mau.19.396-401novtexmech-90Research ArticleРОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫROBOTIC SYSTEMSИсследование динамики миниатюрных внутритрубных роботов вибрационного типаStudying the Dynamics of Miniature in-Pipe Vibration Type RobotsГрадецкийВ. Г.GradetskyV. G.gradet@ipmnet.ruЧащухинВ. Г.ChashchukhinV. G.ketlk@mail.ruИнститут проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАНРоссияIshlinsky Institute for Problems in Mechanics RASRussian Federation201823082018196396401Copyright © Commercial Publisher «New Technologies», 20182018Commercial Publisher «New Technologies»Commercial Publisher «New Technologies»https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://mech.novtex.ru/jour/article/view/90

Приводятся результаты исследований динамики миниатюрных внутритрубных роботов вибрационного типа, оснащенных скользящими устройствами сцепления с внутренними поверхностями труб малых диаметров. Приводятся зависимости параметров роботов от частоты и длительности управляющих импульсов. Анализируется влияние колебаний разной частоты на характеристики роботов при движении в средах различной вязкости.

Actual problem is the study of oscillation acting on functional characteristics of miniature robots based on frequency modulation and changing of pulse recurrence frequency. Such robots are the systems with electromagnetic action, investigation of which is performing in many scientific centers of the world. Study of oscillation processes satisfy the receiving of relationships between functional and frequency characteristics, determine conformity working and required parameters and to extend robot's possibilities. Miniature robots with electromagnetic drive system and technological on board sensors are intended mainly for direct or inverse motion inside of pipes with small diameter (5-20 mm) and analyze of the quality internal surfaces of the pipes, for nondestructive testing and other inspection operations in energy, nuclear power stations for example, in aviation and space technologies. In this paper the motion equations of electromagnetic in-pipe robot are presented, as so as nomographs and characteristics, those may use under design of miniature robots for the purposes of target applications. The results of investigations of oscillatory processes in miniature in-pipe robots of the electromagnetic principle of action are presented. Robots are equipped with coupling devices with internal surfaces of small diameter pipes. Dependences of the robot's parameters on the frequency, length and duration of the control pulses are given. The oscillations effects for a different frequency on the characteristics of the robot with the possibility of reversible motion when moving in media of different viscosities are analyzed.

миниатюрный роботэлектромагнитный принцип действияколебательные процессымеханизм сцеплениятруба малого диаметраminiature robotelectromagnetic principle of actionoscillation processescoupling devicessmall diameter pipesReferencesГрадецкий В. Г., Князьков М. М., Фомин Л. Ф., Чащухин В. Г. Механика миниатюрных роботов. М.: Наука, 2010. 271 с.Градецкий В. Г., Князьков М. М., Фомин Л. Ф., Чащухин В. Г. Механика миниатюрных роботов. М.: Наука, 2010. 271 с.Madou M. Fundamentals of microfabrication - Boca Raton: CRC Press, 1997. 723 p.Madou M. Fundamentals of microfabrication - Boca Raton: CRC Press, 1997. 723 p.Чащухин В. Г. Исследование устройств сцепления с поверхностью мобильных роботов, имеющих адгезионные материалы на контактных площадках. М., 2008. 27 с. (Препринт ИПМех РАН, № 861).Чащухин В. Г. Исследование устройств сцепления с поверхностью мобильных роботов, имеющих адгезионные материалы на контактных площадках. М., 2008. 27 с. (Препринт ИПМех РАН, № 861).Sitti M. Micro- and nano- scale robotic // ASME Report / Carnegie Mellon University, Pittsburg, 2006. 8 p.Sitti M. Micro- and nano- scale robotic // ASME Report / Carnegie Mellon University, Pittsburg, 2006. 8 p.Ильясов Б. Г., Даринцев О. В., Мунасыпов Р. А. Основы микроробототехники. Уфа: УГАТУ, 2004. 161 с.Ильясов Б. Г., Даринцев О. В., Мунасыпов Р. А. Основы микроробототехники. Уфа: УГАТУ, 2004. 161 с.The MEMS Handbook. Edited by Mohamed Gad-el-Hak. Boca Raton: CRC Press, 2002. P. 17-59.The MEMS Handbook. Edited by Mohamed Gad-el-Hak. Boca Raton: CRC Press, 2002. P. 17-59.Wang Z., Appleton E. The concept and research of a pipe crawling rescue robot // Advances Robotics. 2003. Vol. 17, N. 4. P. 339-358.Wang Z., Appleton E. The concept and research of a pipe crawling rescue robot // Advances Robotics. 2003. Vol. 17, N. 4. P. 339-358.Suzumori Z., Wakimoto S., Takada M. A miniature inspection robot negotiating pipes of widely varying diameter // Proc. of the 2003 IEEE International Conference of Robotics & Automation (Taipei, Taiwan, 2003). P. 2735-2740.Suzumori Z., Wakimoto S., Takada M. A miniature inspection robot negotiating pipes of widely varying diameter // Proc. of the 2003 IEEE International Conference of Robotics & Automation (Taipei, Taiwan, 2003). P. 2735-2740.Antheierens C., Betemps M. Design and control of a pneumatic microrobot for in-pipe inspection of nuclear pipes // Journal of Mechatronics. 2001. Vol. 1, N. 2. P. 155-174.Antheierens C., Betemps M. Design and control of a pneumatic microrobot for in-pipe inspection of nuclear pipes // Journal of Mechatronics. 2001. Vol. 1, N. 2. P. 155-174.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.