Коноплин. Программное обеспечение для подводной...
TRANSCRIPT
В настоящее время с помощью телеуправляемых подводных аппаратов (ПА) выполняются многие исследовательские и технологические работы в глубинах Мирового океана:
поиск и разработка новых месторождений нефти и газа
работы по обеспечению нефтегазового комплекса
спасательные операций и операции разминирования
поддержка водолазных работ
поиск объектов на дне и в толще воды
Область использования2
Команда
Александр Коноплин Никита Коноплин
Мы имеем большой опыт практической работы с ПА. Участвовали в экспедициях в Японском и Охотском морях.
Результаты нашей научной деятельности:
8 статей в российских и международных журналах, рекомендованных списком ВАК, 3 патента на изобретения и 11 докладов на российских и международных конференциях.
3
Проблема нарушения ориентации ПА
В процессе выполнения подводных работ на ПА оказывают негативное воздействие множество внешних факторов, что приводит к нарушению его пространственной ориентации и смещению с желаемой траектории движения.
Известные подходы заключаются в исправлении ориентации ПА при помощи их движителей, но в некоторых случаях это невозможно, а в остальных энергозатратно.
4
Коррекция линейных перемещений ПА
На рисунке введены следующие обозначения: БАК – блок автоматической коррекции,
АЛ – абсолютный лаг, Г – блок гироскопов, ПА – подводный аппарат, - желаемый
программный вектор тяги, - скорректированный вектор тяги, - внешние
воздействия, - скорость движения ПА, - углы деферента и крена.
Предлагаемая система с учетом
информации об углах крена,
деферента и реальном направлении
движения ПА изменяет тяги
движителей ПА, обеспечивая его
точное перемещение в заданном
направлении.
)(t
)(t
)(),( tt )(tv
)(tf
5
Апробация работы
Эта работа стала победителем на международном конкурсе компании FESTO в Вене, Австрия.
Filaretov V.F., Konoplin A.Yu., KonoplinN.Yu. Method of Synthesis of Automatic Correction Systems of Underwater Vehicles Linear Displacements // ProcediaEngineering. 2015. pp. 1434-1440.
Заявка на патент «Способ автоматической коррекции линейных перемещений подводного аппарата» № 2014104342 от 07.02.2014.
6
Демонстрация работы системы коррекции перемещений ПА
ПА с нашей системой движется в заданном направлении в горизонтальной плоскости, а ПА без использования представленной системы неизбежно тонет.
7
Проблема стабилизируемого зависания ПА
8
Работающий в водной среде манипулятор оказывает динамическое воздействие на ПА, вследствие чего аппарат смещается и выполнение операций затрудняется. Наличие этого негативного воздействия подтверждено морскими испытаниями.
Система стабилизации аппарата
Разработана комбинированная система стабилизации ПА, компенсирующая негативные воздействия со стороны движущегося манипулятора. Позволяет точно удерживать ПА в точке позиционирования.
1. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Система автоматической стабилизации подводного аппарата в режиме зависания при работающем многозвенном манипуляторе. Часть 1 // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. №6. С. 53-56.
2. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Система автоматической стабилизации подводного аппарата в режиме зависания при работающем многозвенном манипуляторе. Часть 2 // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. №7. С. 29-34.
9
Выполнены экспериментальные исследования
• Рисунки эксперимента, ссылки на публикации
Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю., Гетьман А.В. Экспериментальное определение коэффициента
вязкого трения для расчета силового воздействия на перемещающееся звено подводного
манипулятора // Материалы всероссийской научно-технической конференции «Экстремальная
робототехника». Санкт-Петербург, 2014. С.219-223.
10
Система автоматической коррекции траектории подводного манипулятора
Разработана система, позволяющая точно работать манипулятором даже в условиях неизбежных смещений ПА.
11
1. Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А., Коноплин А. Ю. Метод синтеза
системы автоматического управления режимом движения схвата
манипулятора по сложным пространственным траекториям //
Мехатроника, автоматизация, управление. 2012. №6. С. 47-54.
2. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Система автоматической коррекции
программной траектории движения многозвенного манипулятора,
установленного на подводном аппарате // Мехатроника, автоматизация,
управление, 2013. № 1. С. 40-45.
Патенты на изобретения:
1. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Система коррекции траектории
движения манипулятора // патент РФ № 2462745, Бюл. № 27 от
27.09.2012.
2. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Способ управления подводным
манипулятором в режиме зависания подводного аппарата // патент РФ №
2475799, Бюл. № 5 от 20.02.2013.
Система автоматической коррекции траектории подводного манипулятора
12
Этапы работы и требуемое финансирование
Июль 2015: Синтез комплексной системы коррекции.
Август 2015: Моделирование.
Закупка оборудования, необходимого для выполнения моделирования (100000 рублей).
Ноябрь 2015: Реализация разработки.
Закупка программных и технических средств для реализации программного средства и устройства коррекции (150000 рублей).
Июнь 2016: Проведение морских испытаний(200000 рублей).
Оплата труда исполнителей.
Период с мая 2015 по ноябрь 2016 (600000 рублей).
13
Список публикаций по теме проекта 14
Статьи в ВАКовских журналах:
1. Филаретов В. Ф., Юхимец Д. А., Коноплин А. Ю. Метод синтеза системы автоматического управления режимом
движения схвата манипулятора по сложным пространственным траекториям // Мехатроника, автоматизация, управление.
2012. №6. С. 47-54.
2. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Система автоматической коррекции программной траектории движения многозвенного
манипулятора, установленного на подводном аппарате // Мехатроника, автоматизация, управление, 2013. № 1. С. 40-45.
3. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Система автоматической стабилизации подводного аппарата в режиме зависания при
работающем многозвенном манипуляторе. Часть 1 // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. №6. С. 53-56.
4. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Система автоматической стабилизации подводного аппарата в режиме зависания при
работающем многозвенном манипуляторе. Часть 2 // Мехатроника, автоматизация, управление. 2014. №7. С. 29-34.
5. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю., Гетьман А.В. Экспериментальное определение коэффициента вязкого трения для
расчета силового воздействия на перемещающееся звено подводного манипулятора // Материалы всероссийской
научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». Санкт-Петербург, 2014. С.219-223.
6. Filaretov V.F., Konoplin A.Yu., Konoplin N.Yu. Method of Synthesis of Automatic Correction Systems of Underwater Vehicles
Linear Displacements // Procedia Engineering. 2015. pp. 1434-1440.
7. Filaretov V.F., Konoplin A.Yu. System of Automatically Correction of Program Trajectory of Motion of Multilink Manipulator
Installed on Underwater Vehicle // Procedia Engineering. 2015. pp. 1441-1449.
8. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю., Коноплин Н.Ю. Метод синтеза систем автоматической коррекции линейных
перемещений подводных аппаратов. Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. №3. С. 204-209.
Патенты на изобретения:
1. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Система коррекции траектории движения манипулятора // патент РФ № 2462745, Бюл. №
27 от 27.09.2012.
2. Филаретов В.Ф., Коноплин А.Ю. Способ управления подводным манипулятором в режиме зависания подводного
аппарата // патент РФ № 2475799, Бюл. № 5 от 20.02.2013.
Потенциальными партнерами являются:
Заводы – изготовители ПА:
Sub-Atlantic, PerrySlingsbySystems, VideoRay, SaabSeaeye
Компании – дистрибьюторы:
Дайвтехносервис, Тетис Про
Организации, выполняющие работы при помощи ПА
ДВФУ, ИБМ ДВО РАН, НОК Приморский океанариум
Партнерские возможности:
15
Спасибо за внимание!
Александр Коноплин
E-mail: [email protected]
Tel.: +79244298396
Никита Коноплин
E-mail: [email protected]
Tel.: +79639412324