Хронология Робототехники: три поколения роботов и
ЭВМ
Подводные роботы
Продолжение
Какие же конкретно работы поручаются подводным
роботам?
Из сказанного выше вы могли заметить, что освоение
океана предполагает решение двух основных задач: изучение его и
извлечение из него ресурсов. Соответственно этим задачам главным образом
и конструируются робототехнические устройства: для разведки глубин
океана создаются роботы-наблюдатели, для выполнения на больших глубинах
нужных операций с материальными объектами роботы - специалисты в тех или
иных областях подводной индустрии. Среди последних-монтажники, сварщики,
ремонтники подводного оборудования и др. Но этими задачами не
ограничивается применение подводных роботов. Существует множество других
видов робот под водой, при проведении которых наиболее эффективной
альтернативой человеку-водолазу является робот. Это прокладка
коммуникаций (кабелей, трубопроводов) по дну моря, подъем затонувших
кораблей, самолетов, ремонт подводной части портовых сооружений, заделка
пробоин у судов, образовавшихся ниже ватерлинии, и т. п.
В отношении подводных роботов может возникнуть такой недоуменный вопрос:
а, собственно, как робот достигает дна океана? Когда речь шла о
космических роботах, этот вопрос не возникал: подразумевалось, что
транспортом для них служит космический корабль. Подобно космическим
роботам, подводные роботы доставляются обычно к месту назначения
морскими судами и спускаются с них под воду, где в зависимости от
назначения они могут плавать или передвигаться по твердой опоре (по
грунту, борту ремонтируемого корабля и т. д.). Как правило, подводные
роботы связаны с кораблем тросом-кабелем, но бывают и автономные
устройства, действующие под водой самостоятельно. Привязной робот
состоит из двух частей: функционирующей подводной части и управляющей
надводной части, размещаемой на корабле. По соединяющему эти части
тросу-кабелю осуществляется энергопитание руки робота, двусторонняя
связь между нею и мозгом (системой управления), а также спуск под воду и
подъем манипулятора робота на поверхность.
Особенности среды, в которой приходится действовать подводным
робототехническим устройствам (ее большая оптическая плотность по
сравнению с воздухом, замутненность), осложняют получение информации с
помощью систем технического зрения. Поэтому эти устройства снабжаются
еще локационными средствами обнаружения предметов, прежде всего -
ультразвуковыми. В подавляющем большинстве существующих подводных
аппаратов, снабженных манипуляторами, используется ручное или
автоматизированное управление рукой непосредственно с борта аппарата,
если он обитаем, или дистанционно с надводного корабля.
Универсальнее роботы-наблюдатели применяются для обследования дна и
затонувших на больших глубинах предметов. Обычно они имеют богатую
сенсорную систему: кроме подводной телекамеры, на них устанавливают
локаторы, приборы инфракрасного видения, тактильные датчики,
магнитометры и др. Управляют ими обычно в биотехническом режиме.
Манипуляторы этих роботов имеют, как правило, гидравлические приводы,
что позволяет им развивать большую мощность, а это в свою очередь дает
возможность использовать их практически для любых подводных работ.
Типичным примером таких робототехнических устройств служат созданные у
нас подводные роботы серии Манта, сохраняющие работоспособность при
гидростатическом давлении до 4x107 Па (400 атм).
Один из первых роботов этой серии показан на рисунке 79. В состав его
системы управления входит бортовой вычислитель на базе мини-ЭВМ.
Благодаря этому робот может автономно выполнять следующие приказы
оператора в супервизорном режиме управления:
взять показанный оператором на телеэкране объект,перенести его ближе к телекамере или положить в любую указанную
на телеэкране точку пространства,искать
предмет вслепую (на ощупь) в заданном квадрате (если вода очень
замутнена или видимость потеряна из-за других причин); встречающиеся при
этом на пути манипулятора препятствия робот обходит автоматически.
Среди специализированных подводных робототехнических систем наиболее
многочисленными являются роботы для добычи полезных ископаемых, особенно
нефти. Будучи погруженными в море с плавучей буровой платформы, они
проводят на дне все необходимые монтажные операции, начиная от установки
бурового оборудования и кончая подсоединением трубопровода. Их
гидравлические манипуляторы обладают большой мощностью, а система
управления чаще всего бывает интерактивного типа - автоматизированная.
Несложные монтажные операции выполняются в автоматическом режиме, а в
остальных ситуациях роботом управляет при помощи рукоятки, находящейся
на поверхности, оператор.
