Candidate of Technical Sciences, Researcher of the Department of Models and Methods of Development and implementation of Innovative projects
канд. техн. наук, науч. сотр. отдела «Модели и методы развития и внедрения инновационных проектов»
In the context of the development of robotics, issues related to the maintenance of these robots are becoming increasingly relevant. Since the mass nature of their use will require the presence of a large service staff, at the same time minimizing the participation of a person. It is known that various types of robotic devices are powered by accumulator batteries (AB). Despite certain scientific achievements in the direction of increasing the battery life, the specific energy intensity of modern power supplies, which a large number of robotic devices are equipped with, is not high enough. This circumstance leads, in particular for agricultural and, in principle, other industrial robots, to a decrease in the productivity of equipment due to the necessary loss of time to charge their power supplies, and leads to an increase in the number of employees of the organization involved in replacing and charging the battery of existing robots. The use of a mobile robot to replace the battery of stationary and mobile robots involved in agricultural production in such jobs as spraying plants, harvesting, sowing, etc. makes it possible to increase the productivity of machines by reducing downtime and minimizing human participation in the technological process. The purpose of the research is to determine the main design parameters of a mobile robot to replace the battery of stationary and mobile robots. The research was carried out in 2023 on the basis of the Federal State Budgetary Institution "Federal Scientific Center Kabardino-Balkarian Scientific Center of the Russian Academy of Sciences". When designing and developing the main components of a mobile robot to replace the battery, existing methods of calculation and design of executive, transmission, balancing, guiding and working bodies were used; methods of calculation and design of mobility degree modules, working bodies and executive mechanisms, as well as Compas 3D V19 software. Taking into account the overall dimensions and weight of the used Golden Motor battery, the dimensions of the manipulator were determined and its drives were calculated.
В условиях развития робототехники все большую актуальность приобретают вопросы, связанные с обслуживанием роботов. Массовость их применения требует наличия большого количества обслуживающего персонала при необходимости минимизации участия человека. Известно, что многие роботизированные устройства получают питание от различных типов аккумуляторных батарей (АКБ). Несмотря на определенные достижения науки в направлении увеличения времени работы АКБ, удельная энергоемкость современных источников питания, которыми оснащено большое количество робототехнических устройств, недостаточно высокая. Данное обстоятельство приводит к снижению производительности промышленных роботов из-за потерь времени на зарядку источников их питания, а также к увеличению числа работников организации, задействованных для замены и зарядки АКБ. Использование передвижного робота для замены АКБ стационарных и подвижных машин, задействованных в сельскохозяйственном производстве, на таких работах, как опрыскивание растений, сбор урожая, посев и т.д., дает возможность увеличить их производительность за счет снижения простоев и свести к минимуму участие человека в технологическом процессе. Целью исследований является определение основных конструктивных параметров передвижного робота для замены АКБ стационарной и подвижной роботизированной техники. Исследования проводили в 2023 году на базе ФГБНУ «Федеральный научный центр Кабардино-Балкарский научный центр Российской академии наук». При проектировании и разработке основных узлов передвижного робота для замены АКБ использовались существующие методы расчета и конструирования исполнительных, передаточных, уравновешивающих, направляющих и рабочих органов; методы расчета и конструирования модулей степеней подвижности, рабочих органов и исполнительных механизмов, а также программное обеспечение Compas 3D V19. С учетом габаритных размеров и веса применяемого АКБ Golden Motor определены размеры манипулятора и выполнен расчет его приводов.