В Петербурге создали модель промышленного манипулятора на основе пневмомышц

Сотрудники Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) создали экономичную модель промышленного манипулятора на основе пневмомышц — устройств, состоящих из нитяных кожухов с герметичными капсулами, сжимающихся или растягивающихся под действием воздушного давления, сообщили в пресс-службе Минобрнауки.

Исследование проведено по программе Минобрнауки «Приоритет 2030» — одной из мер господдержки университетов по нацпроекту «Наука и университеты». Грузоподъемное устройство на базе пневматических мышц можно будет применять при погрузке древесины в лесу, разборе завалов в ходе спасательных операций, распределении товаров на складе и даже в роботах. Как отмечают ученые, особенно она пригодится в условиях повышенной пожароопасности, в загрязненных, влажных, взрывоопасных и радиационных средах.

По словам авторов, модель привода на базе пневматических мышц имеет большое преимущество перед обычным приводом на пневматических цилиндрах, применяемым повсеместно. У него более плавная регулировка скорости, он может без особых рывков поднимать и опускать предметы, а схема управления позволяет уравновесить груз в любой точке. Манипулятор на пневмомускуле работает мощнее конкурентов при относительно малом весе, а привод его дешевле. Также он безопасен и долговечен.

«При подаче сжатого воздуха пневмомускул увеличивается в диаметре, сокращается в длину и перемещает выходное звено манипулятора на заданную высоту. Самые распространенные в промышленности пневмомускулы изготавливают из резины и армируют кордом, нити которого состоят из жестких арамидных волокон. За счет радиальных сил в узлах сетки пневмомускул будет развивать достаточно большое осевое усилие до 6000 Hьютонов», — приводит пресс-служба слова ассистента Высшей школы энергетического машиностроения Института энергетики СПбПУ Любови Коткас.

У пневмомускула высокий рабочий ресурс — до 5 млн циклов, ему не требуется постоянное техобслуживание. В отличие от пневмоцилиндра в его конструкции отсутствуют трущиеся поверхности, и ему не нужна дополнительная смазка при работе.

«Нашей целью было усовершенствование пневматических манипуляторов и расширение сфер их применения за счет упрощения системы управления. В первый год была разработана математическая модель, во второй — пневматические схемы привода управления манипулятором, проведены исследования штатного и аварийного режимов работы, в третий год был поставлен эксперимент на лабораторном стенде для проверки полученной математической модели», — сказала Коткас. Следующий этап — создание опытного образца промышленного манипулятора. Разработчики ведут переговоры с потенциальными партнерами. Далее они продолжат исследования свойств пневмомускула и повышения точности математической модели.

Согласно целям национального проекта «Наука и университеты», Россия должна войти в пятерку стран, ведущих разработки в приоритетных областях. Нацпроекты, инициированные президентом РФ Владимиром Путиным, стартовали в 2019 году.