Роботы. История развития машин - Александр Алексеевич Прасол
Роботизированный пост ППС позволяет сэкономить до тридцати минут рабочего времени на каждый состав. А если учесть, что проверка осуществляется за несколько километров до станции, можно представить, как удобно стало работать с подобными комплексами. Рабочую проверку пост прошел на станции Батайск Северо-Кавказской железной дороги. Это один из крупнейших железнодорожных узлов на юге нашей страны. Через Батайск следуют поезда и в Крым, и на Кавказ, и в регионы Центральной России.
ППСС – не единственный робототехнический комплекс, используемый на железной дороге. Есть еще «железнодорожная черепаха», как ее окрестили посетители выставки на Экспериментальном кольце ВНИИЖТ в подмосковной Щербинке. Это робот, который может передвигаться между двумя путями. Он оснащен камерами и рукой-манипулятором. Робот управляется искусственным интеллектом, который на основании данных, получаемых от камер и диагностических датчиков, находит тормозные устройства и, нажимая рычаг, выпускает воздух из тормозной системы. Происходит автоматическое затормаживание вагона. Обычно эту процедуру выполняют осмотрщики. Им нужно идти вдоль состава и методично нажимать на рычаги под вагоном. Робот делает это в разы быстрее.
Надо сказать, что роботизация Российских железных дорог двигается в ногу со временем. Отраслевые вузы и научно-исследовательские институты железнодорожного транспорта свой научный поиск ведут именно в прикладном направлении. Так, например, ученые Самарского государственного университета путей сообщения (СамГУПС) совместно с экспертами Куйбышевской магистрали создали опытный образец роботизированного расцепщика вагонов для сортировочной горки станции Кинель. Как пояснили разработчики, роботизация процесса расцепки позволит вывести работников из опасной зоны, перейти к безлюдным технологиям, а также значительно повысить производительность труда.
В настоящее время робототехнические системы становятся ключевым инструментом для повышения производительности труда и стандартов жизнедеятельности железных дорог. В отрасли на протяжении трех десятков лет создавалась и совершенствовалась информационная система управления железнодорожным транспортом. Огромные вычислительные мощности и оптоволоконные системы связи позволили увязать в единую информационную среду все предприятия, станции и вокзалы, локомотивные и вагонные депо и даже подвижной состав. Интернет позволил создать такие высокотехнологические комплексы, как «умный локомотив», «умная станция», «умный вокзал». И это не просто терминология. За этим обозначением стоят самые современные технико-технологические решения, которые позволяют вывести транспортные организации на новый уровень управления.
Безопасность железнодорожного транспорта всегда находилась в зоне особого внимания руководства отрасли. Неслучайно железная дорога является самым безопасным видом транспорта. Немалую заслугу в этом имеют системы, контролирующие состояние путей, контактной электрической сети и близлежащих объектов. Для их регулярного обследования созданы подвижные диагностические комплексы. Некоторые из них выполнены на базе пассажирского вагона. В купе размещаются рабочие, компьютерная техника и средства связи, а на тележках и под днищем вагона монтируется оборудование. Такой вагон ставится в состав, и во время движения поезда он проводит диагностику пути по многим параметрам.
Существуют и автономные комплексы, которые монтируются на обычный автомобиль-внедорожник. Его ходовая часть с сюрпризом – помимо обычных колес на них устанавливаются катки, позволяющие автомобилю ехать по железнодорожной колее, как поезд. Автомобиль приезжает к железнодорожному полотну, заезжает на рельсы и опускает колесо с ребордой – специальным гребнем, удерживающим колесо на головке рельса. И дальше авто мчит по рельсам, как самый обыкновенный поезд, снимая при этом показания состояния пути. Конечно, функционал у такого комплекса немного уступает вагонному, но имеются и явные преимущества: автономность, возможность выезжать на любой участок, обследовав который, автомобиль попросту съезжает на обочину и следует по шоссе.
В первые годы запуска высокоскоростного движения между Санкт-Петербургом и Москвой был разработан особый роботизированный комплекс, выполненный в виде небольшой тележки. Он оснащался приборами технического зрения и обеспечивал безопасность «Сапсанов». Возможно, эти идеи беспилотных диагностических устройств заразили своей эффективностью многих взрослых и юных исследователей. Потому что сейчас занимаются созданием роботов для железной дороги не только взрослые, но и школьники. Ребята из Волгограда, к примеру, построили работающий прототип беспилотного мультифункционального роботизированного комплекса «МРК‐750 Орлан». Он создан для контроля состояния верхнего строения железнодорожного пути, поиска дефектов пути и оперативного обследования мест происшествий на железной дороге. Платформа «Орлана» имеет модульную архитектуру. В зависимости от конкретных задач диагностики на подвижного робота навешивается соответствующее оборудование. Благодаря чувствительным датчикам «МРК‐750 Орлан» в пути следования измеряет ширину колеи, угол ее наклона, расстояние между рельсами. Встроенный трекер ГЛОНАСС/GPS контролирует местоположение устройства. «Орлан» также оборудован лубрикатором для смазывания рельсов. Вот такой умелец пополнил ряды железнодорожных роботов.
В РЖД на протяжении нескольких лет создавалась «Комплексная система пространственных данных инфраструктуры железнодорожного транспорта (КСПД ИЖТ)». Суть ее заключалась в создании цифровой модели стальных магистралей. Все объекты наносились на электронную карту, определялось их точное местоположение. Такая система позволяла буквально до сантиметра контролировать все пути железных дорог. Как действующих, так и проектируемых. Уже при начале строительства железной дороги или новой станции все данные о ней попадают в план, и работа путевой техники, монтаж рельсовых плетей, обеспечение необходимого наклона пути в кривых ведутся строго по проекту. Может быть, кому‐то доводилось видеть, как работают современные путевые комплексы. Огромные машины высотой в двухэтажный дом следуют по уложенным рельсам, высыпают и уплотняют щебеночную подушку, выравнивают плети, добиваясь ровной укладки. Так вот, эти машины можно с полной уверенностью отнести к отряду промышленных роботов. Их работа контролируется машинным вычислительным комплексом, точность позиционирования – спутниковой навигацией, а качество работы – камерами технического зрения.
Железная дорога – это не только пути и станции, но и мосты, и тоннели. Для контроля опор мостов сконструирован робот, которого назвали «Глайдерон». Многофункциональный надводно-подводный аппарат предназначен для диагностики состояния опор железнодорожных мостов и мониторинга рельефа дна. Во время опытных испытаний робот показал, что хорошо держится в надводном и подводном положении, может маневрировать вокруг опор или на фарватере реки и передавать данные на компьютер оператора.
Коль мы упомянули безопасность, не стоит забывать о пожарах. Для предотвращения опасной ситуации и оперативного тушения возгорания придумали пожарного робота с веерным распылителем. Он предназначен для работы на станциях, где есть нефтеналивные терминалы. Робот самостоятельно движется вдоль платформы, специальными камерами осматривает цистерны, фиксирует наружную температуру в районе погрузки. При возникновении пожара, как самый настоящий брандмейстер, робот тут же начинает тушить очаг возгорания и вызывает пожарный расчет.
Машинный интеллект такого робота обучается в предварительном порядке на будущем рабочем месте. Создается сложный план действий автоматического пожарного при возникновении нештатной ситуации. (Такие планы действий и эвакуации каждый из нас видел в домах, школах, любых людных местах и на транспорте). Он учитывает множество аспектов, знает маршруты подходов и подъездов к путям, места расположения пожарных гидрантов, а также
