Управляемое формирование вакуума в устройствах сцепления с поверхностями при движении мобильных роботов с аэродинамическим прижимом

Рассматриваются процессы генерации вакуума в устройствах сцепления при движении мобильных роботов по сложным ферромагнитным или неферромагнитным поверхностям с использованием центробежного насоса и турбины, а также действие разработанной на основе аэродинамического прижима системы, предназначенной для осуществления движения по вертикальным поверхностям. Анализируется процесс получения разреженного воздуха в камере и возможность регулирования силы прижима за счет изменения величины зазора между поверхностями перемещения робота. Приводятся экспериментальные характеристики давления, силы отрыва и изменения процесса вакуумирования.

центробежный насос, турбина, мобильный робот, характеристики воздушного потока, управление силой прижатия, centrifugal pump, turbine, mobile robot, air flow parameters, aerodynamic attachment force control

1. Краснослободцев В. Я., Скворцов В. Ю. Адаптивные пневмовакуумные захваты и опоры роботов. С.-Петербург: Техн. Университет, 1996. 100 с.

2. Системы очувствления и адаптивные промышленные роботы / Под ред. Е. П. Попова. М.: Машиностроение, 1985. 256 с.

3. Фу Г., Гонсалес Р., Ли К. Робототехника: Пер. с англ. М.: Мир, 1989. 620 с.

4. Черноусько Ф. Л., Болотник Н. Н., Градецкий В. Г. Манипуляционные роботы. Динамика, управление, оптимизация. М.: Наука, 1989. 363 с.

5. Градецкий В. Г., Князьков М. М., Кравчук Л. Н., Самохвалов Г. В., Чащухин В. Г. Устройство для промывки гладких поверхностей. Патент № 132327 от 27.03.2013.

6. Даринцев О. В., Мигранов А. Б. Автономное вакуумное захватное устройство микроробота. Патент RU 2266810 C1, № 36, 2005 г.

7. Барабанов Г. П., Богданов С. В., Барабанов В. Г. Очувствленный вакуумный захват. Патент RU 2283751 C1, Бюл. № 26, 2005 г.

8. Сысоев С. Н., Кузнецов Р. В., Пронин А. В., Александров И. В., Пасечник М. А. Вакуумный захватный корректирующий модуль. Патент RU 2431561 C2. Бюл. № 29, 2011 г.

9. Longo D., Muscato G. Adhesion techniques for climbing robots: state of the art and experimental consideration // Proc. of11 Intern. Conf. on Climbing and Walking Robots (CLAWAR-2008), 08-10 September 2008, Coimbra, Portugal.

10. Luk B., Collie A., Billinngsley J. Robug II: An intelligent wall climbing robot // Proc. IEEE Int. Conf. Robotics and Automation. 1991. Vol. 3 P. 2342-2347.

11. Schmidt D., Berns K., Ohr J. Analysis of sliding suction cups for negative presure adhesion of a robot climbing on concrete walls // Adaptive Mobile Robotics. Proc. of the 15th Int. Conf. on Climbing and Walking Robots (CLAWAR-2012), 23-26 July 2012, Baltimore, USA. P. 813-820.

12. Illingworth L., Reinfeld D. Vortex attractor for planar and non-planar surfaces. U. S.A. Patent 6.619.922, Sept. 16. 2003.

13. Градецкий В. Г. Динамические процессы в миниатюрных мобильных роботах с вакуумным контактом к поверхностям перемещения // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2011. № 4. Ч. 2. С. 104-105.

14. Градецкий В. Г., Фомин Л. Ф. Динамические процессы в системах создания вакуума миниатюрных мобильных роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 9. С. 10-14.

15. Каталог продукции компании Camozzi. URL: www.camozzi.com (дата обращения: 19.10.2016).

16. Тачков А. А., Калиниченко С. В., Малыхин А. Ю. Моделирование и оценка эффективности системы удержания малогабаритного автономногоробота вертикального перемещения с вакуумными захватами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. Т. 17. № 3. С. 178-186.

17. Градецкий В. Г., Князьков М. М., Фомин Л. Ф., Чащухин В. Г. Механика миниатюрных роботов. М.: Наука, 2010. 271 с.

18. Градецкий В. Г., Вешников В. Б., Калиниченко С. В., Кравчук Л. Н. Управляемое движение мобильных роботов по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям. М.: Наука, 2001. 359 с.

19. Apostolescu T. C., Udrea C., Duminica D., Iorasco C., Bogato L., Laurentiu A. C. Development of a climbing robot with vacuum attachment cups // Proc. of International Conference MECHITECH'11, September 22-23. 2011. Bucharest. P. 258-267.

20. Watanabe M., Tsukagoshi H. Snail inspired climbing robot using fluid adhesion to travel on rough concrete walls and ceilings // Advanced in cooperative robotics. Proc. of CLAWAR-2016, 12-14 September 2016, London, UK. P. 79-87.

21. Yamaguchi T., Go T., Yamada Y., Nakamura T. Development of negative pressure suction mechanism in amnidirectional wall-climbing robot for inspection of airplanes // Advanced in cooperative robotics. Proceedings of CLAWAR - 2016, 12-14 September 2016, London, UK. P. 106-114.

22. Семидуберский М. С. Насосы, компрессоры, вентиляторы. М.: Высшая школа, 1966. 262 с.