Разработчики Южно-Уральского госуниверситета запатентовали первый в России комплексный испытательный стенд винтомоторной группы малогабаритных беспилотных летательных аппаратов, использующий устройство, выполненное на основе принципов параллельной кинематики.
Система позволяет производить комплексный расчет параметров компонентов беспилотника за считанные часы с максимальной точностью, сообщили в пресс-службе ЮУрГУ.
Комплексный испытательный стенд представляет собой оборудование, используемое для всесторонней проверки характеристик винтомоторных групп МБПЛА, включающее в себя приборы для контроля таких рабочих параметров как температура обмотки, напряжение в сети, частота оборотов. Также с использованием шестикомпонентного силоизмерительного устройства контролируются тяговые, моментные и частотные характеристики.
«Результат был достигнут благодаря применению принципов параллельной кинематики в конструкции силоизмерительного устройства (устройство представляет собой замкнутую кинематическую цепь), где нагрузка распределяется между независимыми и одновременно работающими звеньями, – рассказал инженер научной лаборатории «Ракеты-носители, космические и беспилотные летательные аппараты» ЮУрГУ Артур Воробьев. – Применение в конструкции измерительной платформы тензодатчиков, способных воспринимать с одинаковой точностью сжимающие и растягивающие нагрузки, позволяет определить не только подъемную, но и максимальную тягу и моменты. Они считывают значения напряжения, которые в дальнейшем поступают в преобразовательную вычислительную аппаратуру. Там они пересчитываются в соответствии с выверенной заранее математической моделью. Для наглядного отображения значений параметров и оперативного управления используется сенсорная панель. Выходные параметры выводятся на экран и сразу же записываются в накопитель. В дальнейшем их можно мгновенно обработать на компьютере или в смартфоне в запатентованной так же нами программе для валидации (проверки на соответствие) экспериментальных данных».
Программа позволяет после качественной диагностики получить ответ на вопрос о необходимости и характере корректировки испытываемой двигательной установки.
Также разработанный стенд во время испытаний единовременно снимает параметры напряжения, частоту оборотов ротора, температуры обмотки и позволяет оценить влияние вибрационных возмущений.
Исследуя динамику их изменения, становится возможным получение более подробной картины рабочих процессов ДУ при разных режимах.
В перспективе новый силоизмерительный комплекс применим в робототехнике в качестве элемента обратной связи рабочего органа-манипулятора, в области медицины – как высокоточные роботизированные платформы с 6 степенями свободы, используемые преимущественно в ортопедии для коррекции сложных деформаций костей, а также для сортировки как самостоятельный манипулятор с заменой жёстких опор постоянной длины на подвижные варианты с пневмоцилиндрами.
Стенд челябинских разработчиков собран на преимущественно отечественной компонентной базе, что соответствует следованию принципам технологического суверенитета России и локализации производственных ресурсов.
Екатерина Больных