19
ОКТ
2019

Ц-8 Специальная робототехника и мехатроника

Работы по созданию лаборатории  были начаты в 1976 году. Главная цель – создание экспериментальной базы для обеспечения учебного процесса и НИОКР в области разработки манипуляционных роботов. Профилирующая кафедра – СМ-7 (ранее – М7) «Специальная робототехника и мехатроника».

Инициаторы создания лаборатории – заведующий кафедрой СМ-7  Н.А. Лакота и доктор технических наук, профессор В.С. Медведев. С момента основания лабораторию возглавляет доктор технических наук А.Г. Лесков.

Лаборатория представлена учебным подразделением (лаборатория Ц-8) и научным подразделениями в составе НИЧ филиала. Основные научные направления, развиваемые в лаборатории, – динамика и управление космическими робототехническими системами, автоматизация проектирования следящих приводов.

Лаборатория оснащена действующими образцами робототехнических систем: копирующий манипулятор МЭМ10-СДГ, промышленные манипуляторы РМ-01, Kawasaki FS20N.

В разное время в лаборатории были созданы комплексы для аналого-цифрового, компьютерного и полунатурного моделирования в реальном масштабе времени динамики и процессов управления манипуляционными роботами. На базе этих комплексов были выполнены НИОКР по определению принципов построения и методов проектирования космических робототехнических сборочных комплексов; алгоритмам управления приводами манипулятора орбитальной космической станции; отработке структуры и алгоритмов функционирования тренажеров операторов космических манипуляторов; разработке систем дистанционного, полуавтономного и автоматического управления манипуляционными роботами, предназначенными для выполнения операций со сложными и кинематически связанными объектами; разработке систем и устройств управления манипуляторами с активным отображением сил и моментов; созданию программных комплексов автоматизированного проектирования приводов. Перечисленные НИОКР выполнялись по заказу ведущих предприятий космической и оборонной отраслей (ЦНИИАГ, ВНИИ «Сигнал», НИИРФ, НПО «Астрофизика», РКК «Энергия», ЦНИИМАШ, РГНИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина и др.).

Разработанные  в лаборатории принципиально новые методы описания манипуляционных роботов на основе математического аппарата блочных матриц позволяют формировать компактные математические модели динамики сложных многозвенных исполнительных механизмов манипуляторов с детальным учетом их параметров, а также строить быстродействующие вычислительные алгоритмы. Такие алгоритмы использованы в созданных сотрудниками лаборатории по заказу РГНИИ ЦПК им. Ю.А. Гагарина и РКК «Энергия» им. С.П. Королева функционально-моделирующих стендов (ФМС) для подготовки операторов манипуляционных систем многоразового космического корабля «Буран» и Международной космической станции.

Функционально-моделирующие стенды представляют собой полунатурные функциональные и динамические модели космических манипуляционных роботов, работающих в наземных условиях. Подобные ФМС оснащены программным обеспечением регистрации процессов управления и оценки управляющей деятельности космонавтов. Специально для общекосмической подготовки разработаны компьютеризированные курсы по основам космической робототехники. Кроме того, ФМС включает средства дистанционного доступа и управления с помощью сети Интернета. Работы в области дистанционного доступа были выполнены при тесном взаимодействии сотрудников лаборатории с преподавателями кафедры Э-8 «Плазменные энергетические установки» – доктором технических наук, профессором А.М. Зиминым и кандидатом технических наук А.В. Шумовым.