Из истории кафедры автоматики и телемеханики. Шагающий робот А.Шибанова

  • 30 апреля 2011, 07:46
  • Автор: admin
  • Просмотров 2545

При полном или частичном цитировании гиперссылка на сайт www.vyatsu.ru обязательна!

Есть на Земле народы, которые в своей цивилизации не знали колеса. Это некоторые племена Тибета, джунглей Амазонии. Кажет­ся, древние ацтеки тоже не признавали колеса. Потому что геогра­фические условия тех местностей, где обитали эти люди, исключали возможность использования принципа качения. Колесу нужна до­рога. В горных отрогах, болотах, непроходимых лесах телега не по­едет. Тут требуется другой метод передвижения физических тел, на­пример, шаг.

Недаром один их величайших писателей-фантастов нашего века Герберт Уэллс посадил своих марсиан в "Войне миров" на ходуль­ные машины о трех ногах. По мысли фантаста марсиане, стоящие на более высокой ступени развития, чем земляне, описанные в романе, должны были выбрать именно шаг как наиболее совершенный спо­соб передвижения.

Или возьмем самоходный аппарат "Луноход-1", который дос­тавила на поверхность нашей планеты-спутника в ноябре 1970 года автоматическая станция "Луна-17". Да, в его конструкции было при­менено колесо, точнее, восемь колес, по четыре с каждой стороны аппарата. Но не был отвергнут и шаг - вспомните по телевизионным репортажам, как машина преодолевала встречавшиеся на ее пути пре­пятствия: она выставляла вперед колесо, вроде бы ощупывая мест­ность, как человек ногой. Она "поджимала" ногу, когда попадала на крупный камень. Именно это сочетание двух принципов движе­ния и сделало механизм удивительно проходимым.

Убежден был в актуальности и перспективности робототехнических систем с шагающими машинами и Анатолий АндреевичШибанов, затевая в начале 80-х годов сложную и необычную рабо­ту. Целью его было создание научно обоснованной методики иссле­дования, выбора конструктивных параметров и систем управления высокоманевренных шагающих машин с использованием модульно­го принципа. А практически опыты Шибанова вылились в создание им этакого шагающего уэллсовского механизма, только не о трех но­гах, а о четырех, пяти, шести, и не ногах, а точнее - модулях, закончен­ных технических узлах, в которых присутствовали металлические ко­нечности. Соединенные воедино, несколько модулей являли собой совершенный шагающий механизм, который Шибанов предполагал для использования в труднопроходимых местах, в неблагоприятных условиях, где присутствие человека нежелательно или невозможно.

Работы подобного плана проводились в нашей стране и ранее, в частности, в Институте машиноведения им. А.А.Благонравова АН СССР, где в 1984 году Анатолий Андреевич и защитил успешно на своих машинах кандидатскую диссертацию. Но кировским ученым применены в исследованиях и внедрены в практику кой-какие но­винки. Главным образом это касается системы управления: каждо­му конструктивному модулю-движителю в аппарате Шибанова со­ответствует модуль-блок системы управления. Получалось, что каждый из узлов машины "думает" сам по себе, что повышало ма­невренность, делало оптимальной подвижность конструкции. И ко­нечно, были предложены оригинальные схемы самих модулей.

Забегая вперед, можно сказать, что Анатолий Андреевич защи­тил свое шагающее средство авторским свидетельством. А раньше со­вместно с В.В.Суминым, В.В.Куклиным, В.Н.Владимировым, А.Л.Но­совым и Н.М.Татариновым он получил авторское на устройство для управления асинхронным короткозамкнутым двигателем, использо­ванным в последующей полуфантастической, но как оказалось, та­кой функциональной разработке.

Машина кировского ученого могла менять характер походки, убыстрять или замедлять движение, разворачиваться, пятиться на­зад. Причем траекторию шагающего механизма можно было фор­мировать двояко: программно, когда необходимые параметры дви­жения программировались и вводились в систему управления предварительно, и адаптивно, когда эти параметры вводились в про­цессе движения.

В общем, создал Анатолий Андреевич Шибанов шагающего ро­бота, способного обучаться в процессе своей деятельности и имею­щего немалые перспективы. Между прочим, когда произошло несча­стье в Чернобыле, в некоторые труднодоступные места аварии, куда не проходила колесная техника, вполне мог бы проникнуть механизм, созданный в Кирове. А посылали людей...

Разработка Шибанова - это техника завтрашнего дня. Она еще будет востребована. И нельзя не отметить в этой связи, что не один Анатолий Андреевич в институте задумывался над робототехническими системами. Эта тематика получила развитие и на кафедре элект­ропривода и автоматизации промышленных установок, образовав­шейся в 1972 году из предметной комиссии с тем же названием. Руководить ею стал кандидат технических наук М.В.Коковихин, впоследствии передавший бразды правления своему коллеге Н.П.Протасову. И в том же 1984 году, когда Шибанов демонстриро­вал оппонентам во время защиты диссертации в московском Инсти­туте машиноведения свою необычную конструкцию, в КирПИ при кафедре электропривода появилась специализация по робототехни­ке. Через три года это направление перерастет в специальный фа­культет переподготовки инженерных кадров по новым перспектив­ным направлениям науки, техники и технологии, и специализацию передадут сюда. Слушателям будут читать курс лекций по теме "Уп­равление робототехническими системами".

Конечно, эти конструкции ни внешне, ни по замыслу их созда­телей не встают в один ряд с творением А.А.Шибанова. У них совер­шенно другое предназначение. Промышленные роботы - это програм­мируемые устройства, призванные выполнять несколько или даже одну техническую операцию на конвейере или в цехе, но выполнять ее гораздо быстрее и качественнее, чем это бы делал человек. Надо отдать должное кафедре электропривода, в те годы "повернувшейся лицом" к робототехнике, ныне покорившей весь индустриальный мир.

 

Из книги В.Шишкина «ВятГУ: страницы биографии», 1998г.

Версия для печати