АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ПУНКТ ПРИЕМА ГРУЗА

AUTOMATED PICK-UP POINT

Shvalev Sergey

student, Faculty of Aerospace, Perm National Research Polytechnic University,

Russia, Perm

Poezzhaeva Elena

Professor, Associate professor, Perm National Research Polytechnic University,

Russia, Perm

АННОТАЦИЯ

В последнее десятилетие руководством Российской Федерации отводится большое внимание развитию Дальнего Востока. Удаленность малых населённых пунктов от крупных городов, малое количество асфальтированных дорог, сложные климатические условия не позволяют в полной мере обеспечивать потребности населения. В рамках выполнения поручения Президента России Объединенная авиастроительная корпорация (ОАК) представила новую концепцию беспилотной транспортной системы для труднодоступных районов. Эта система подразумевает использование беспилотных аппаратов для доставки грузов, спасения людей, тушения пожаров. Для реализации этой идеи созданы и разрабатываются беспилотные роботизированные комплексы, способные выполнять требуемые задачи автоматически.

ABSTRACT

In the last decade, the leadership of the Russian Federation devotes great attention to the development of the Far East. The remoteness of settlements, a small number of paved roads, difficult climatic conditions do not allow to fully meet the needs of the population. As part of the execution of the order of the President of Russia, the United Aircraft Corporation (UAC) introduced a new concept of an unmanned transport system for remote areas. This system involves the use of unmanned vehicles for the delivery of goods, rescuing people, fighting fires. To implement this idea, unmanned robotic systems capable of performing the required tasks automatically have been created and are being developed.

Ключевые слова: пункт приема груза, БПЛА, доставка.

Keywords: pick-up point, UAV, delivery.

Описанная в аннотации концепция должна обеспечивать почти 100% сохранность груза и гарантию, что он дойдет до заказчика. Т.к. предполагается, что грузы доставляются жителям труднодоступных районов, вероятность потери груза и робота повышается в момент перелёта и в момент передачи груза. Для исключения порчи груза, его пропажи, потери ЛА, необходимо разработать устройство приёма.

Представленный автоматизированный пункт приема груза (рисунок 1) предназначен для установки в населенных пунктах, где насчитывается более 10 человек, проживающих в нескольких жилых домах.

Рисунок 1. Автоматизированный пункт приёма

Данное устройство следует устанавливать в помещениях, приспособленных к суровым условиям Севера, т.е. оттапливаться и быть на некоторой высоте от поверхности земли (свайный фундамент). Пример подобного помещения приведен на рисунке 2.

Рисунок 2. Помещение для автоматизированного пункта приема

Механизм работает следующим образом: БПЛА ставит груз на посадочную площадку и зависает в воздухе над посадочной площадкой, при этом отцепление БПЛА от груза не происходит, чтобы в случае какой-либо неисправности принимающего механизма БПЛА мог доставить груз обратно. С помощью динамометров, установленных под посадочной площадкой, пункт приема получает информацию о том, что груз находится на посадочной площадке и готов к приему. По весу и информации о габаритах от аналитического центра пункт приема определяет наличие свободных ячеек, если свободные ячейки есть, то БПЛА дается команда на отстыковку груза, если ячеек нет (нестандартная ситуация), то БПЛА доставляет груз обратно. БПЛА не улетает, а зависает над грузом на долю секунды для того, чтобы проверить работу сцепного устройства, ведь в случае его отказа, груз останется закрепленным к БПЛА. Если процесс передачи груза прошел в штатном режиме, БПЛА улетает на следующее задание. Далее машина считывает по штрих-коду информацию о получателе и отправляет в нужную ячейку. Для того, чтобы свободные ячейки были всегда, необходимо установить время хранения груза, предположим, что это 2 недели (зависит от нагрузки пункта приема). Адресату приходит уведомление по телефону или иным способом, после чего он подходит к этому пункту, вводит данные, необходимые для получения груза, ячейка открывается и человек забирает товар. Если груз лежит долго, БПЛА забирает его. Алгоритм работы приведен на рисунке 3.

Рисунок 3. Алгоритм работы пункта приёма

В случае какой-либо неисправности оборудования (рисунок 4) машина передает соответствующий сигнал в анализирующий центр. В этом центре должна быть собрана информация о всех возможных поломках, для них уже заранее следует создать алгоритмы, по которым ту или иную поломку можно исправить. Чтобы не отправлять специализированную бригаду в труднодоступный район, организации, обслуживающей эти пункты, следует закрепить за каждой машиной человека из числа местных жителей (“механик”), который мог бы по заранее созданным алгоритмам и помощи оператора (в случаях, не входящих в базу данных), исправить поломку. Для этого в устройстве предусмотрен отсек с инструментами и основными расходными деталями. В случае отсутствия нужной детали её доставку осуществляет БПЛА в место, указанное ответственным за устройство с помощью метки, и время, согласованное с этим человеком. Если ремонт силами механика устранить не удается, отправляется бригада.

Рисунок 4. Алгоритм устранения неисправностей

Питание пункта приема будет осуществляться с помощью многоразовой батареи, устойчивой к сильным морозам и высокой температуре. Доставка батареи будет осуществляться с помощью БПЛА, а установка автоматически, аналогично доставке груза, только вместо груза в приемное устройство отправляется батарея, которая устанавливается на место предыдущей батареи. Старая батарея доставляется БПЛА в пункт технического обслуживания, где заряжается от источника электрической энергии. Заряженную батарею можно использовать для дальнейшей замены.

Передача информации между устройством и аналитическим центром осуществляется с помощью стандартной сотовой или спутниковой связи.

Список литературы:

1. Концепция развития робототехники: учеб. пособие / Е.В. Поезжаева. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2017. – 440 с.