Классификация и основы применения робототехнических

Федеральный центр науки и высоких технологий
«Всероссийский научноисследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций»
УДК 614.8:621.865.8
К.И. Самойлов к.т.н., Н.Г. Климачева
КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВЫ ПРИМЕНЕНИЯ РОБОТОТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ
ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ
К.И. Самойлов
Н.Г. Климачева
К
лассификация робототехнических средств (РТС) — это группирование РТС по однородным признакам и характеристикам с
целью обеспечения целесообразности создания и применения.
РТС классифицируются по группам признаков:
по целям применения:
для ликвидации радиационных аварий;
для ликвидации радиационных и химических аварий;
для выполнения работ со взрывоопасными предметами;
для выполнения работ на пожарах и в зонах высоких температур;
для подводно-технических и надводных работ;
для выполнения антитеррористических операций;
по выполняемым функциям:
разведывательные;
технологические;
разведывательно-технологические;
технолого-разведывательные;
по среде применения:
наземные;
воздушные;
подводные (надводные);
по способу управления (степени автоматизации):
телеуправляемые;
программные;
супервизорные;
по применяемым носителям (транспортной базе):
ходовые модули (серийные или специальные шасси), базовые машины — для наземных РТС;
погружаемые управляемые платформы и модули — для подводных РТС;
дистанционно пилотируемые летательные аппараты — для воздушных РТС;
по степени функциональности:
многофункциональные (универсальные);
монофункциональные (специализированные);
по виду линий связи:
с радио;
с проводной;
с оптической;
с комбинированной;
по типу привода:
с электромеханическим приводом;
с гидравлическим приводом;
с пневмоприводом;
по типу движителя ходового модуля или базовой машины:
гусеничные;
колесные;
комбинированные;
шагающие;
винтовые;
реактивные;
по массе:
сверхлегкие; легкие; средние; тяжелые; сверхтяжелые.
ТЕХНОЛОГИИ ГРАЖДАНСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Научнотехнические разработки
Представлены классификация
и варианты применения
робототехнических средств в
чрезвычайных ситуациях
57
Федеральный центр науки и высоких технологий
«Всероссийский научноисследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций»
Классообразующими являются признаки целевого назначения и сред применения. Подклассы определяются функциональными признаками (табл. 1).
Другие группы признаков характеризуют конструктивные особенности типов.
Основным типообразующим признаком является
общая масса РТС, остальные — образуют пространство параметров типов.
В табл. 1, 2, 3 и 4 подклассы РТС (разведыватель-
ные, технологические) – все выполняемые РТС функции основные и только разведывательные и только
технологические;
разведывательно-технологические:
разведывательные функции – основные, технологические
– вспомогательные;
технолого-разведывательные:
технологические
функции – основные, разведывательные – вспомогательные.
Таблица 1
Наименование и обозначение классов РТС
Обозначение
класса
Наименование класса
1. РТС для работ в зоне радиационной
аварии (наземные, воздушные)
2. РТС для работ в зонах химических
и радиационных аварий (наземные,
воздушные)
3. РТС для работ с взрывоопасными
предметами (наземные)
4. РТС для работ на пожарах и в зонах
высоких температур (наземные,
воздушные)
5. РТС для специальных подводнотехнических и надводных работ
(подводные, надводные)
6. РТС для выполнения
антитеррористических операций
(наземные, воздушные)
РТС-Р
РТС-РХ
РТС-В
РТС-П
РТС-ПВ
РТС-А
Наименование подклассов
Разведывательные
Разведка в зонах ЧС: визуальная, фотографическая, химическая,
радиационная, тепловизионная, картографическая, видеоразведка
Разведывательно-технологические и технолого-разведывательные:
разведка в зонах ЧС, сборочно-разборочные работы,
транспортирование опасных грузов, подавление (ликвидация)
источника ЧС
Технологические
Сборочно-разборочные работы, погрузка-разгрузка,
транспортирование и переработка опасных материалов, очистка
зон ЧС (территорий, акваторий)
Разведывательные и разведывательно-технологические:
разведка пространства в зонах ЧС, поиск и ликвидация опасных
объектов (целей), охрана объектов, нейтрализация нарушителей,
постановка радиопомех, дымовых завес, доставка в зону действий
специальных средств
Таблица 2
Типы и параметры типов наземных РТС
Параметры
Общая масса, кг
Ряды по массе, кг
Грузоподъемность
манипулятора, кг,
не менее
сверхлегкие (СЛ)
до 100
не устанавливаются
10 % общей массы
легкий (Л) первый
101–300
легкий (Л) второй
301–1000
средний (С) первый
1001–5000
средний (С) второй
5001–20000
4. Технологические
тяжелые (Т)
20001–50000
101–150;
151–200;
201–300
301–400;
401–600;
601–800;
801–1000
1001–2000;
2001–3000;
3001–4000;
4001–5000
5001–10000;
10001–15000;
15001–20000
20001–30000;
30001–40000;
40001–50000
5. Технологические
сверхтяжелые (СТ)
от 50000
10
15
20
30
40
60
80
100
200
300
400
500
1000
1500
2000
3000
4000
10 % общей массы
Подкласс
Тип, подтип
1. Разведывательные
и разведывательнотехнологические
Научнотехнические разработки
2. Разведывательнотехнологические
Примечание. В полной шифрованной записи РТС должны быть отражены: класс, подкласс, тип РТС. Например,
РТС-Р(РТ)Л1 — робототехническое средство для аварийных работ в зоне радиационных аварий (класс), разведывательнотехнологическое (подкласс), легкий первый (тип).
58
ТЕХНОЛОГИИ ГРАЖДАНСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
3. Технологоразведывательные
не устанавливаются
Федеральный центр науки и высоких технологий
«Всероссийский научноисследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций»
Таблица 3
Типы и параметры типов воздушных РТС
Подкласс (по целевому и
функциональному признаку)
1. Разведывательные
многофункциональные
(комплекс
разведывательных
операций)
Тип
Взлетная масса, кг
Полезная нагрузка, кг
сверхлегкие
до 10
до 3
легкие
от 10 до 300
от 3 до 30
средние
от 300 до 2000
от 30 до 300
сверхлегкие
до 10
до 3
легкие
от 10 до 300
от 3 до 100
самолетные
2. Разведывательные
специализированные
(отдельные виды или
группы разведывательных
операций)
Параметры
Подтип
вертолетные
Таблица 4
Типы и параметры типов подводных РТС
Подкласс (по целевому и функциональному
признаку)
Параметры
Тип
Водоизмещение, кг
Рабочая глубина, кг
до 10
до 100
от 100 до 500
сверхлегкие
Разведывательные:
разведывательно-технологические
(многофункциональные и
специализированные).
легкие
от 10 до 500
средние
от 500 до 1000
тяжелые
от 1000
от 500 до 6000
Варианты практического применения РТС (условия и решаемые задачи) представлены в табл. 5.
Таблица 5
Варианты применения РТС
Подкласс и тип РТС
1
Условие применения
(опасная зона)
2
Рабочее пространство
Группа выполняемых функций
3
4
1.1 РТС-Р:
разведывательные,
разведывательнотехнологические,
сверхлегкие
Закрытое пространство, ограниченное со всех сторон (внутренняя часть
зданий, транспортных средств, сооружений со сложным рельефом), неопределенной и организованной аварийной
средой; открытое пространство
Визуальная, радиационная и видеоразведка; сборочные и разборочные операции на аварийном объекте; ликвидация источника аварии
1.2 РТС-Р:
разведывательнотехнологические,
легкие
Полуоткрытое пространство, ограниченное с одной (или более) стороны
(крыши зданий и сооружений, палубы,
наружная часть аварийного объекта и
др.);
открытое пространство (наземная, воздушная, водная среда, прилегающая к
аварийному объекту)
Визуальная, радиационная, видеоразведка и диагностика; сборочные и разборочные операции на
аварийном объекте; подавление
(ликвидация) источника аварии;
транспортирование и перегрузка
радиационных материалов; очистка
территории и объектов от загрязнения
1.3 РТС-Р:
технологоразведывательные,
средние
1.4 РТС-Р:
технологические,
тяжелые и
сверхтяжелые
Радиационная,
радиационная и
термическая
Радиационная разведка; сборочные
и разборочные операции на аварийном объекте; локализация источниПолуоткрытое пространство, открытое ка аварии;
пространство
транспортирование и перегрузка
радиационных материалов; очистка
территории и объектов от загрязнения
ТЕХНОЛОГИИ ГРАЖДАНСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Научнотехнические разработки
1. РТС для ликвидации радиационных аварий
59
Федеральный центр науки и высоких технологий
«Всероссийский научноисследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций»
Продолжение табл. 5
1
2.1 РТС-РХ:
разведывательные,
разведывательнотехнологические;
сверхлегкие, легкие
2.2 РТС-РХ: технолого-разведывательные, средние
2.3 РТС-РХ: технологические, тяжелые
3.1 РТС-В: технолого-разведывательные, легкие
3.2 РТС-В: технолого-разведывательные, средние
3.3 Тяжелые РТС-В:
технолого-разведывательные, тяжелые
2
3
4
2. РТС для ликвидации химических и радиационных аварий
Визуальная, химическая, радиационная и видеоразведка; сборочные
и разборочные операции на аваПолуоткрытое, закрытое и открытое рийном объекте; подавление (локаХимическая.
лизация) источника аварии; транспространства
Химическая и
портирование и перегрузка опасных
термическая.
химических материалов; очистка терХимическая и
ритории и объектов от загрязнения
взрывоопасная.
Радиационная.
Химическая и радиационная разведРадиационная и Полуоткрытое и открытое пространства ка, локализация источника аварии,
термическая
транспортирование и перегрузка
опасных химических и радиоактивПолуоткрытое и открытое пространства ных материалов, очистка территорий от загрязнения
3. РТС для ликвидации взрывоопасных предметов
Пиротехническая разведка; диагносВзрывоопасная.
Закрытое, полуоткрытое и открытое тирование; разборочные операции
Взрывоопасная и
пространства
на опасном объекте; обезвреживатермическая
ние и ликвидация источника ЧС
Взрывоопасная и
химическая
Полуоткрытое и открытое пространства Пиротехническая разведка; обезвреживание, транспортирование и ликвидация отдельных взрывоопасных
предметов, разминирование терриОткрытое пространство
тории
4. РТС для аварийных работ в зоне пожара
4.1 РТС-П: разведывательно-технологические, легкие
4.2 РТС-П: технолого-разведывательные, средние
4.3 РТС-П: технологические, тяжелые
Пожарная (видео- и тепловизионная)
разведка; поиск людей; сборочноТермическая и
Закрытое пространство
разборочные операции на аварийхимическая.
ном объекте; ликвидация источника
Термическая.
возгорания
Термическая и
Пожарная
разведка, сборочные и
взрывоопасная
Закрытое и полуоткрытое пространства разборочные операции на аварийном объекте
Транспортирование различных грузов в зону и из зоны пожара; ликвиТермическая и
Полуоткрытое и открытое пространства
дация источника возгорания и очага
радиационная
пожара
5. РТС для специальных подводно-технических работ
5.1 РТС-ПВ: разведывательные, сверхлегкие
Гидроопасная
5.2 РТС-ПВ: развеи другие виды
дывательно-технолоопасных зон, кроме
гические, легкие
пожароопасной
5.3 РТС-ПВ: технолого-разведывательные, средние
Подводная разведка, аудио- и видео,
фотографическая, отборы проб
Закрытые и полуоткрытые
пространства
Подводная разведка, сборочные и
разборочные операции, эвакуация
грузов
Научнотехнические разработки
6. РТС для выполнения антитеррористических операций
60
6.1 РТК-А:
разведывательноистребительные,
легкие
6.2 РТК-А:
разведывательноистребительные,
средние
Все виды
опасных зон
Закрытые, полуоткрытые, открытые
пространства со сложным рельефом
неопределенной и организованной аварийной средой
Разведка (радио-, аудио- и видео)
пространства, поиск и ликвидация
опасных объектов (целей), охрана
объектов, разрушение преград, отвлекающие действия, постановка
Полуоткрытые, открытые пространства радиопомех, дымовых завес, доставка
со сложным рельефом неопределенной и применение средств нелетального
и организованной аварийной средой
действия, нейтрализация нарушителей
Литература
1. Программа создания и внедрения робототехнических средств для решения задач МЧС России. – М.:
ВНИИ ГОЧС, 1997.
2. Концепция развития, оснащения и применения робототехнических средств в РСЧС. – М.: ВНИИ ГОЧС, 1999.
3. ГОСТ Р 22 БЧС. Робототехнические средства для ликвидации чрезвычайных ситуаций (проект). – М.:
ВНИИ ГОЧС, 2002.
ТЕХНОЛОГИИ ГРАЖДАНСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ