Публикации автора

Исследованы разработки роботизированных систем для работы в сложных условиях лесной среды. Уделено внимание специфическим характеристикам леса, таким как переменные температуры, влажности и сложный рельеф, создающие трудности для эффективного функционирования роботов. Рассмотрены проблемы: отсутствие сетевой инфраструктуры для связи, сложные условия почвы и уязвимость систем перед стихийными бедствиями. Выявлена необходимость специализированных решений, адаптированных к условиям леса, в том числе использование надежных систем передвижения по неровной поверхности, мощных источников энергии для длительной работы и современных технологий связи, позволяющих поддерживать связь в условиях ограниченной видимости. Проанализированы различные направления применения робототехнических систем в лесном хозяйстве от мониторинга состояния окружающей среды и тушения лесных пожаров до проведения инвентаризационных операций и выполнения задач по посадке и заготовке леса. Приведены примеры существующих решений, таких как роботы-амфибии и специализированные машины для тушения пожаров, подчеркивающие потенциал технологий в исключении человеческого фактора и повышении безопасности в лесном хозяйстве. Несмотря на существующие сложности, потенциальные выгоды от применения роботизированных систем в лесах значительны. Они могут не только улучшить управление лесными ресурсами, но и способствовать охране окружающей среды, снижая негативное воздействие на экосистемы.

Введение (постановка задачи и актуальность). Одним из способов повышения подвижности гусеничных машин является применение электромеханических трансмиссий, позволяющих обеспечить бесступенчатый разгон и поворот транспортного средства. Известно большое количество исследований, направленных на выбор рациональных конструктивных схем электромеханических трансмиссий гусеничных машин с тем, чтобы наиболее полно использовать мощность тяговых электромашин, не приводя к переразмериванию габаритов и массы трансмиссии. Одним из направлений обеспечения максимальной эффективности использования установленных на борту гусеничной машины электромашин является использование трёхпоточного механизма передачи и поворота.

Цель исследования – повышение подвижности гусеничных машин с трёхпоточной электромеханической трансмиссией путём научно обоснованного выбора её рациональных параметров.

Методология и методы. Разработанный метод определения рациональных параметров трёхпоточной электромеханической трансмиссии базируется на классической теории движения гусеничных машин, а также на применении методов многопараметрической оптимизации. Предлагаемый подход основан на формировании режимов движения гусеничной машины, определяющих подвижность, а также на выборе рациональной схемы трансмиссии, обеспечивающей возможность реализации указанных режимов при минимальной установочной мощности используемых электромашин, то есть при минимальных габаритных размерах и массе электропривода. Наличие трёх потоков мощности (трёх электромашин) приводит к широкой вариативности в определении параметров привода, для рационального выбора которых используется метод оптимизации – генетический алгоритм.

Результаты и научная новизна заключаются в предложенном методе определения рациональных параметров трёхпоточной электромеханической трансмиссии гусеничной машины, позволяющем минимизировать габаритные размеры и массу привода при обеспечении заданной подвижности. В результате апробации указанного метода получены параметры трёхпоточной электромеханической трансмиссии для гусеничной машины массой 16 т.

Практическая значимость заключается в полученных рекомендациях и программной реализации разработанного метода определения рациональных параметров трёхпоточных электромеханических трансмиссий гусеничных машин, обеспечивающих минимальную суммарную установочную мощность электромашин при достижении заданного уровня подвижности.