Проєктування чотириколісної мобільної роботизованої платформи для задач з дезактивації

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-3(37)-116-121

Ключові слова:

платформа мобільного робота; чотириколісний робот; мехатронна конструкція

Анотація

Ця стаття представляє розробку чотириколісної мобільної платформи для спеціального сервісного робота, призначеного для очищення забруднених зон у гарячій газовій камері ядерного реактора КС-150, розташованого в Ясловське Богуніце. Реактор КС-150, введений в експлуатацію на початку 1970-х років, зазнав двох серйозних аварій, що зрештою призвело до його постійного відключення та виведення з експлуатації. Сьогодні процес виведення з екс-плуатації вимагає видалення радіоактивних відкладень із гарячої газової камери, що є складним завданням через об-межений доступ, небезпечний рівень радіації та труднощі доступу до самої камери.
Враховуючи ці умови, використання мобільного сервісного робота є необхідним для заміни людських працівників і мі-німізації впливу шкідливої радіації. Дослідження зосереджене на розробці підсистеми мобільності, що дозволить роботу пересуватися у вузькому просторі камери. У процесі проектування було оцінено п’ять типів шасі: гусеничний варіант і чотири колісні варіанти з різними осями та методами кермування. Критерії оцінки включали енергоспоживання, структу-рну складність, простоту обслуговування, вагу, складність виробництва, ризик забруднення та маневреність.
Після оцінки конструкцій було обрано чотириколісне шасі з двома керованими колесами як оптимальне рішення. Ця конфігурація дозволяє точно контролювати рух і мінімізує ковзання під час роботи у вузьких просторах. Підсис-тема мобільності робота спроєктована таким чином, щоб бути сумісною з додатковими компонентами, включаючи роботизовану руку для маніпуляцій з об'єктами, передню циліндричну щітку для очищення та знімний контейнер для транспортування радіоактивних відходів. Підсистема мобільності також інтегрує систему шлангів для вилучення та транспортування забруднених відходів із камери.
На завершення, стаття детально описує технічну конструкцію надійної та ефективної мобільної платформи, здатної виконувати завдання з очищення та дезактивації у радіоактивних середовищах. Запропонована мобільна пла-тформа відіграватиме критичну роль у забезпеченні безпечного та ефективного виведення з експлуатації ядерних об’єктів, знижуючи ризики для людських працівників і підвищуючи ефективність роботи в зонах забруднення.
 

Біографії авторів

Патрік Пілат, Кошицький технічний університет

аспірант кафедри виробничих систем і робототехніки Центру прототипування та інновацій

Ян Семйон, Кошицький технічний університет

доцент, доцент кафедри виробничих систем і робототехніки

Йозеф Варга, Кошицький технічний університет

дослідник Центру прототипування та інновацій (PaIC)

Посилання

Stubna, M., Pekar, A., Moravek, J., Spirko, M. (2002). Decommissioning Project of A1 Bohunice NPP. VUJE Trnava Inc.

Kuruc, J.; Mátel, Ľ. 30. a 29. Výročie nehôd na reaktore jadrovej elektrárne A-1 Jaslovské Bo-hunice – rádioekologické a rádiobiologické následky. https://inis.iaea.org/collection/NCLCollection-Store/_Public/37/110/37110257.pdf.

Slovenská nukleárna spoločnosť (2010). Jadrová elektráreň A1v kocke. https://inis.iaea.org/col-lection/NCLCollectionStore/_Public/42/105/42105680.pdf?r=1.

Nagatani K., Kiribayashi S., Okada Y., Otake K., Yoshida K., Nishimura, T., Yoshida, T., Koyan-agi, E. (2012). Emergency response to the nuclear accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plants using mobile rescue robots. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/rob.21439.

Smith, R. J., Cucco, E., Fairbairn, C. (2020). Robotic Development for the Nuclear Environment. Challenges and Strategy, Robotics, 9(4), 94. https://doi.org/10.3390/robotics9040094.

Tochilin, A. V. et al. (2021). IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 1047 012193.

Smrček, J., Kárník, L. (2008). Robotika - servisné roboty. Navrhovanie, konštrukcia, riešenia, Košice : Edícia vedeckej a odbornej literatúry - Strojnícka fakulta TU v Košiciach.

Novák, P. (2005). Mobilní roboty –pohony, sensory, řízení, Praha: BEN - technická literatura.

Batke, A. (2021). Možnosti usporiadania podvozku mobilného robota pre pohyb vo vonkajšom prostredí. https://opac.crzp.sk/?fn=detailBiblioForm&sid=1CB25EF4639541CD22CEB3031481.

Luk B. L., Collie A. A., Cooke D. S. (2006). Walking and climbing service robots for safety inspection of nuclear reactor pressure vessels. https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1177/ 002029400603900201.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-11-21

Як цитувати

Пілат, П., Семйон, Я., & Варга, Й. (2024). Проєктування чотириколісної мобільної роботизованої платформи для задач з дезактивації. Технічні науки та технології, (3 (37), 116–121. https://doi.org/10.25140/2411-5363-2024-3(37)-116-121

Номер

Розділ

ПРИКЛАДНА МЕХАНІКА, МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО ТА МАШИНОБУДУВАННЯ