«Глайдерон» и другие

В настоящее время роботы становятся ключевым инструментом для повышения производительности труда и стандартов жизни. Их используют во многих секторах экономики – от промышленности и сельского хозяйства до логистики и гостиничного бизнеса. Инновации в сфере робототехники активно генерируют образовательные и научные центры. Так, например, в фокусе внимания отраслевых университетов и научно-исследовательских институтов – роботизирование транспортных средств и систем.


Отраслевые НИИ на страже инноваций

Как рассказал генеральный директор Научно-исследовательского и проектно-конструкторского института информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте (АО «НИИАС») Александр Долгий, в современных условиях развития экономики крупные технические компании практически исчерпали классические методы своего развития. «В краткосрочной перспективе на выручку приходят информационные технологии. Автоматизируя бизнес-процессы в том виде, в котором они существуют, автоматизированные системы способны сократить операционные расходы. Но эффект от таких систем существенно ограничен», – подчеркнул он.

Решением проблемы может стать переход от информационных систем к полностью роботизированным. Учёные и ведущие исследователи АО «НИИАС» активно работают над этим. Так, например, они разработали роботизированный комплекс (РТК) для проведения технического осмотра грузовых вагонов. С помощью манипулятора, системы технического зрения и нескольких других датчиков комплекс может осуществлять большинство операций, которые в настоящее время выполняются осмотрщиками-ремонтниками вагонов, сигналистами и составителями поездов.

В перспективе комплекс может стать частью инфраструктуры для организации безлюдного технологического процесса на сортировочных станциях, разрабатываемой АО «НИИАС». РТК дополнит Интегрированный пост автоматизированного приёма и диагностики подвижного состава на сортировочных станциях (ППСС) – это ещё одна разработка института, которая активно внедряется на сети дорог. ППСС позволяет автоматизировать процессы диагностики и прогнозирования технического состояния подвижного состава вплоть до автоматической выработки решений по отцепке вагонов без прямого контакта с человеком. Применение комплекса позволяет на 30 минут снизить время осмотра состава и повысить безопасность эксплуатации подвижного состава.
«Наличие экспертизы в области интеллектуальных систем управления, автоматизации процессов, роботизации, транспортной безопасности и диагностики в сочетании с многолетним опытом позволяет нам заниматься разработкой инжиниринговых и технологических решений транспортной экосистемы будущего», – подчеркнул Александр Долгий.


Железнодорожные вузы роботизируют отрасль

Научную поддержку компании в части роботизации производственных процессов оказывают в том числе железнодорожные университеты. Так, например, учёные Самарского государственного университета путей сообщения (СамГУПС) совместно с экспертами Куйбышевской магистрали в прошлом году 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.

Ещё одного робота, которого назвали «Глайдерон», сотрудники СамГУПСа разработали вместе с конструкторским бюро «Талисман» и научно-производственной компанией «Сетецентрические платформы». Многофункциональный надводно-подводный робот «Глайдерон» предназначен для диагностики состояния опор железнодорожных мостов и мониторинга рельефа дна. Опытные испытания показали, что робот хорошо держится в надводном положении, может маневрировать, погружаться и передавать данные на компьютер оператора. Сейчас разработка находится на модернизации (планируется улучшить управление аппаратом и систему связи). После этого тестовые испытания будут продолжены.


Студенты двигают науку

Во всех отраслевых вузах действуют программы обучения, связанные с робототехникой. Так, например, в рамках направления «Мехатроника и робототехника» Омского государственного университета путей сообщения (ОмГУПС) студенты учатся проектировать различные роботизированные устройства и системы. Выпускники университета смогут работать на предприятиях машиностроения и приборостроения, военно-промышленного комплекса, горных, нефтегазодобывающих, металлургических и строительных производствах, где разрабатывается, изготавливается и используется мехатронная техника и роботы, а также в НИИ и конструкторских бюро.

В некоторых учебных заведениях работают центры робототехники, в которых студенты могут заниматься проектированием автоматизированных технических систем. Например, в Иркутском государственном университете путей сообщения (ИрГУПС) работает Образовательный центр мехатроники и робототехники. Слушатели изучают там основы конструирования мобильных роботов на платформах LEGO EV3 и Arduino, графические языки программирования.

А в ОмГУПСе создан профильный класс, участники которого углублённо изучают теорию робототехники и сопутствующие дисциплины (математику, проектирование, алгоритмизацию и программирование). «Современное подрастающее поколение, воспитывающееся на различных гаджетах, как правило, не имеет трудностей в освоении робототехники. Интерес к образовательной дисциплине робототехнического направления растёт с каждым днём, при этом материальная база постоянно улучшается и развивается. Важным фактором является то, что обучение робототехнике – интереснейший процесс, всецело поглощающий внимание детей», – подчеркнули в пресс-службе университета.

В Ростовском государственном университете путей сообщения (РГУПС) несколько лет назад открылась Академия робототехники для детей «Оптимус». «Развивая свои технические способности, юные конструкторы и будущие абитуриенты могут обучаться в кружках на кафедрах университета», – отметили в РГУПСе.

Благодаря тому, что студенты железнодорожных вузов активно изучают основы робототехники, они регулярно занимают призовые места на соответствующих профильных соревнованиях. Так, в сентябре прошлого года студент филиала СамГУПСа в Саратове Игорь Адамоков стал победителем Всероссийского конкурса научно-практических исследовательских работ в области пожарной безопасности «Мир в наших руках!», организованного Всероссийским добровольным пожарным обществом при поддержке Главного управления МЧС России. Молодой человек представил проект «Организация тушения пожара на нефтеналивной эстакаде станции Нефтяная Приволжской железной дороги с применением пожарного робота с веерным распылителем». Вместе с преподавателем Натальей Глазуновой Игорь Адамоков несколько раз выезжал на станцию Нефтяная, чтобы ознакомиться с работой нефтеналивной эстакады и её техническим оснащением, проанализировать риски, которые могут привести к возникновению здесь чрезвычайной ситуации. В результате был разработан подробный план тушения железнодорожной цистерны с горючими материалами. Алгоритм учитывает множество аспектов: условия применения робота при возгорании, подходы и подъезды, расположение пожарных гидрантов, где в этот момент должен находиться сотрудник пожарной части, и многое другое.


Кванторианцы конструируют роботов

Одно из основных направлений работы технопарков «Кванториум», расположенных на Детских железных дорогах, – организация занятий по робототехнике. Ежегодно разработки юных кванторианцев занимают призовые места на различных инженерных конкурсах. Так, в прошлом году команда технопарка «Кванториум» Приволжской Детской железной дороги победила во Всероссийском конкурсе проектов кружкового движения НТИ (Национальная технологическая инициатива) Rukami. Конкурс направлен на привлечение внимания молодёжи и широкой аудитории к техническому творчеству и созданию собственных проектов развития беспилотного транспорта, промышленной и сервисной робототехники, новой энергетики и материалов, технологий умного дома, искусственного интеллекта, BigData и других направлений.

Кванторианцы из Волгограда представили на суд жюри 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. Разработчики уверены: их инновация способна заменить лабораторно-технические комплексы для диагностики верхнего строения пути, при этом использование робота снизит эксплуатационные расходы и повысит безопасность движения поездов.
«Платформа «Орлана» имеет модульную архитектуру. Благодаря ей и наличию датчиков «МРК-750 Орлан» измеряет ширину колеи, угол её наклона, расстояние между рельсами. Трекер ГЛОНАСС/GPS контролирует местоположение устройства. «Орлан» также оборудован лубрикатором для рельсов», – рассказала участница проекта Анна Горковец.

В свою очередь, воспитанники технопарка «Кванториум» Читинской Детской железной дороги в прошлом году разработали робота-продавца для интернет-магазина. Эта разработка заняла первое место в номинации «Лучший проект по робототехнике» на VIII Краевой выставке научно-технического творчества молодёжи «HTTM Забайкальского края – 2020», прошедшей в преддверии нового года. «Алгоритм кажется простым: выбираешь перечень товаров, а система собирает и доставляет тебе на дом целый ящик с продуктами, – пояснил наставник кванторианцев Антон Бушмин. – Необходимо отметить, что ребята провели множество экспериментов для достижения такого впечатляющего результата».

Учащиеся детского технопарка «Кванториум», развёрнутого на Детской железной дороге в Иркутске, разработали робота-уборщика, предназначенного для повышения комфорта пассажиров. Его устройство учитывает особенности движения подвижного состава и обладает специальными гироскопическими датчиками для стабилизации.

Воспитанники Свободненской Детской железной дороги и технопарка города Свободного «Кванториум-28» в этом году приняли участие в финале корпоративного социального проекта «Наша смена. Люди, меняющие мир», организованного Департаментом социального развития, Департаментом управления персоналом ОАО «РЖД» и Роспрофжелом. Ребята воссоздали верхнюю конечность робота-бионикла. За свой проект «Бионическая рука «Проект 1984» они получили сертификат Департамента социального развития ОАО «РЖД». «Реализация проекта решает основную задачу – увеличение мощности конечности», – подчеркнули разработчики.


Компания поддержит учёных-робототехников

С 2009 года в ОАО «РЖД» проходит конкурс на предоставление грантов для молодых учёных (в том числе из отраслевых учебных заведений) на проведение научных исследований, направленных на создание новой техники и технологий для применения на железнодорожном транспорте.

В этом году гранты могут получить в том числе исследователи, занимающиеся автоматизацией и роботизацией технологических процессов на железнодорожном транспорте. Приём заявок от соискателей стартовал в январе и завершился 15 марта.

В настоящее время экспертная комиссия конкурса оценивает присланные заявки. По итогам будет определён победитель – он получит грант в размере до 5 млн руб. без НДС. За 2-е место присуждается грант в размере не более 3 млн руб. без НДС, обладатель 3-го места получит грант в размере не более 2 млн руб. без НДС.

Юлия Антич