Универсальная мобильная платформа для обслуживания станков с числовым программным управлением
С. А. Искаков, Р. А. Мунасыпов, О. В. Целищев
Загрузить полный текст
Аннотация. В условиях развития Индустрии 4.0 и цифрового производства ключевым фактором повышения эффективности является минимизация времени простоя технологического оборудования. Актуальность разработки универсальной мобильной платформы (МРП) обусловлена растущей потребностью в роботизации межоперационного обслуживания станков с ЧПУ, которое до сих пор в значительной степени зависит от ручного труда, что приводит к потерям времени и снижению общей производительности. Существующие стационарные и мобильные решения не обеспечивают необходимого сочетания точности, адаптивности и быстрого развертывания в динамической производственной среде.
Цель исследования – разработка универсальной мобильной платформы для обслуживания станков с числовым программным управлением (ЧПУ) с повышенными показателями адаптивности, точности и надежности.
Материалы и методы исследования. Методика научного исследования включала системный анализ, математическое моделирование и прочностные расчеты, подтвердившие надежность конструкции (запас прочности 36,4–52,3 %).
Результаты. В данной работе представлена мобильная роботизированная платформа, предназначенная для оперативного обслуживания станков с ЧПУ в условиях динамической производственной среды. Научная новизна заключается в синтезе трех инновационных элементов: модульной архитектуры, адаптивной пневматической подвески и высокоскоростной системы стабилизации, что обеспечивает повышенную проходимость за счет адаптации к неровностям поверхности в отличие от существующих аналогов.
Выводы. Результаты демонстрируют возможность интеграции платформы в производственный цикл на основе прогнозных уведомлений от оборудования, что обеспечивает точность позиционирования
±1,5 мм и автономность работы. Важным практическим результатом является доказанная надежность выбранных пневмоамортизаторов, обеспечивающая безопасную эксплуатацию даже в нештатных ситуациях. Перспективы работы видятся в развитии алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ) для системы автоматического управления (САУ), позволяющих осуществлять более сложное прогнозное планирование и адаптацию к непредвиденным ситуациям без вмешательства оператора. Практическая значимость работы подтверждается расчетным сокращением времени простоя оборудования на 15–20 %.
Ключевые слова: мобильная роботизированная платформа, ЧПУ, модульная архитектура, адаптивная пневмоподвеска, прецизионная стабилизация, автономность, позиционирование, сокращение простоев,
производственная среда, интеграция
Для цитирования. Искаков С. А., Мунасыпов Р. А., Целищев О. В. Универсальная мобильная платформа для обслуживания станков с числовым программным управлением // Известия Кабардино-Балкарского научного центра РАН. 2025. Т. 27. № 6. С. 47–59. DOI: 10.35330/1991-6639-2025-27-6-47-59
Список литературы
- Thrun S., Burgard W., Fox D. Probabilistic Robotics. MIT Press, 2005. 667 p.
- Siegwart R., Nourbakhsh I.R., Scaramuzza D. Introduction to Autonomous Mobile Robots. MIT Press, 2011. 465 p.
- Решетов Д. Н. Детали машин. М.: Машиностроение, 2019. 367 с.
- International Standard ISO 9283:2021. Manipulating industrial robots – Performance criteria and related test methods. Geneva: ISO, 2021. 42 p.
- Fanuc Corp. Technical manual: Fanuc M-20iA Series. Oshino, Japan, 2023. 215 p.
Информация об авторах
Искаков Салават Адильбекович, инженер-конструктор, Уфимское моторостроительное производственное объединение;
450039, Россия, г. Уфа, ул. Ферина, 2;
nice.romantic@mail.ru.
Мунасыпов Рустэм Анварович, д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой автоматизации технологических процессов (АТП), Уфимский университет науки и технологий;
450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32;
rust40@mail.ru , SPIN-код: 1949-7757
Целищев Олег Владимирович, ведущий инженер-разработчик электронных устройств департамента НИОКР ООО «Айтилук»;
450076, Россия, г. Уфа, ул. Карла Маркса, 3Б, офис 114;
noir-phoenix@mail.ru