Последние достижения в области наук о материалах, компьютерном программировании, электронике, искусственном интеллекте предоставили возможность приступить к созданию нового пополнения робототехнических систем. Согласно результатам исследований мировой рынок только военной робототехники возрастет с 6 млр. долларов в 2010 году до 9 млр. долларов в 2016 году. Опыт применения современных полуавтономных и автономных роботов позволяет значительно улучшить базовую эффективность и оперативные характеристики при уменьшении вероятности получения травмы или смерти.

На данный момент две страны – США и Израиль широко используют оборонные робототехнические системы. Это беспилотные летательные аппараты БПАЛ, наземные средства и беспилотные подводные аппараты. Все они имеют общую цель – замена людей в опасных ситуациях. Анализ применения робототехники в различных условиях позволяет рассмотреть наиболее перспективные на наш взгляд образцы применяемых робототизированных мобильных комплексов.

Современные условия ведения боя, эксплуатация комплексов в закрытых зонах (атомных электростанций, вредных химических производств и т.д.) требует наличие систем, позволяющих получения разведданных в виде аудио и видео информации в реальном времени на опасных участках работы (в режиме on-line).

Для решения поставленной задачи был разработан мобильный робототехнический комплекс «Вездеход-ТМ3» (разработчик МГТУ им. Н.Э. Баумана, ОАО «КЭМЗ»).

Назначение: Выполнение следующих оперативно-тактических задач в труднодоступных и опасных для человека зонах:

– проведение аудио и видео разведки объектов и территорий;

– осмотр объектов, подозрительных на наличие взрывоопасных устройств (ВУ), расположенных в помещениях зданий и на местности, а также автотранспортных средств;

– доставка, установка и дистанционное приведение в действие разрушителей взрывоопасных устройств.

Основные технические характеристики

Масса снаряженного робота, кг - 35

Максимальная скорость передвижения, м/с - 0.7

Максимальная грузоподъемность манипулятора на вылете 1200 мм, кг - 3

Дальность управления по радио на открытой местности, м - 600

Температурный диапазон применения, °C - от -20 до +40

Длина, м - 0,61

Ширина, м - 0,51

Высота, м - 0,46

Время непрерывной работы, мин - 70

Для решения более сложных задач, в частности кроме разведки местности, решения вопросов разминирования, уничтожения взрывоопасных предметов, роботы на зараженных участках местности, МГТУ им. Н.Э. Баумана и ОАО «КЭМЗ» разработали и серийно освоили мобильный робототехнический комплекс «Вездеход-ТМ5».

Назначение: Выполнение следующих оперативно-тактических задач в труднодоступных и опасных для человека зонах:

– проведение визуальной разведки с помощью телевизионной системы;

– поиск и идентификации подозрительных на наличие взрывного устройства (ВУ) предметов, расположенных на местности, в зданиях, в салонах или под днищем легковых автотранспортных средств;

– обезвреживание взрывоопасных устройств с помощью разрушителей;

– транспортировка груза в схвате манипулятора и в прицепной тележке;

– выполнение других технологических операций по обеспечению доступа к ВУ (открывание дверей помещений и автомобилей, открывание замков дверей ключами и др.).

Основные технические характеристики

Масса снаряженного робота

Максимальная скорость передвижения, м/с - 1

Максимальная грузоподъемность манипулятора на вылете 500 мм, кг - 7

Дальность управления по радио на открытой местности, м - 600

Температурный диапазон применения, °C - от -20 до +40

Длина, м - 0,7

Ширина, м - 0,6

Высота, м - 0,45

Время непрерывной работы, ч - 2

Для решения задачи повышенной проходимости была создана платформа на гусеничном ходу, и разработан и серийно внедрен (разработчики МГТУ им. Н.Э. Баумана, ОАО «КЭМЗ») мобильный роботехнический комплекс «Варан».

Назначение: Проведение визуальной разведки, поиска и первичного диагностирования подозрительных предметов на наличие взрывоопасного устройства с помощью телевизионных камер и специального навесного оборудования.

– Обезвреживание взрывных устройств (ВУ), загрузки ВУ в специальные контейнеры для эвакуации, а также выполнения технологических операций по обеспечению доступа к ВУ.

Основные технические характеристики

Масса снаряженного робота, кг - 185

Максимальная скорость передвижения, м/с - 0,5

Уклон преодолеваемого лестничного марша, ° - 30

Максимальная грузоподъемность манипулятора, кг - 50

Дальность управления по радио, м - 1000

Длина, м - 1,2

Ширина, м - 0,7

Высота, м - 0,7

Время непрерывной работы, ч - 4

Для решения более сложных задач, таких как:

– эвакуация раненых с поля боя и зараженных участков;

– эвакуация автомобилей и различной поврежденной техники;

– доставка боеприпасов и другой амуниции через простреливаемые и зараженные площади;

– использование военных систем видеонаблюдения как выносной дозорный пост;

– охрана территории по периметру и нанесение упреждающих ударов;

– решение задачи разминирования для различных участков местности.

Необходим мощный маневренный робот, в арсенале которого присутствуют видеокамеры, позволяющие видеть в темноте и дыму, системы акустического и лазерного обнаружения, GPS, датчики для распознавания химического, бактериологического и радиационного заражения местности, место для монтажа необходимого комплекса вооружения. Комплектация оборудования зависит от цели поставленной перед роботом задачи.

Еще одним немаловажным аспектом, предъявляемым к робототехническим системам, является материально-техническая поддержка и логистика в боевых действиях, и тут проявляется интерес к таким факторам как защита и сохранение живой силы с обеспечением максимально эффективным решением поставленной задачи.

Разработки робототехнических комплексов в данной области ведут на базе совершенствования многофункциональных машин общего назначения.

Для выполнения вышеуказанных задач ОАО «КЭМЗ» разработал ряд робототехнических систем на базе серийно выпускаемого мини погрузчика АНТ-1000 с бортовым поворотом, оборудованным системой дистанционного управления, а также разработал ряд платформ на его базе.

Мини погрузчик с дистанционным управлением

Назначение:

– погрузка выгрузка опасных боеприпасов;

– работа на складах артвооружения;

– химическая и радиационная разведка;

– сбор зараженных предметов и грунтов;

– визуальная разведка при пожарах на складах;

– перемещение боеприпасов от места возгорания;

– тушение складов;

– создание противопожарной полосы;

– разминирование при помощи цепного трала.

Достоинства: использование всего спектра навесного оборудования при специальном применении. Переход от использования по прямому назначению к специальному применению не требует никаких доработок. Установка дистанционной системы управления на любой серийный погрузчик с электроуправлением.

Автономная платформа на базе мини погрузчика

Назначение:

– доставка по требованию боеприпасов из точки боепитания к орудиям или РСЗО и т.д.;

– эвакуация раненых с поля боя используя собственную площадку а также прикрепленную волокушу или тележку;

– использование автономной системы для движения в колонне за ведущим;

– охрана периметра по заданному маршруту;

– составление карт заражения;

– грузовая платформа для снаряжения подразделения при движении на марше с функцией «следуй за мной» (второстепенные задачи: выработка электроэнергии для подзарядки аппаратуры имеющей аккумуляторы, ретранслятор для увеличения дальности радиосвязи);

– несение дозорных функций.

Учитывая, что работы по созданию и производству робототехнической продукции начались на ОАО «КЭМЗ» с июля 2001 года. По техническим заданиям и контрактам с Центром специальной техники совместно с МГТУ им. Н.Э. Баумана произведен ряд работ и организовано серийное производство мобильных робототехнических комплексов сверхлегкого и легкого классов несколько типов. ОАО «КЭМЗ» совместно с рядом научных предприятий России успешно выполняет поставленные задачи.