«Протей»: гибкая пневматическая мышца (актуатор) для автоматизации процессов

Описание проекта

Какую проблему решает проект:

Активное внедрение элементов автоматизации и «умных» систем управления в различные отрасли производства, а также в повседневную жизнь домохозяйств, создает спрос на эффективные, компактные и надежные механизмы создания возвратно-поступательного движения (актуаторы), например, для обеспечения открывания и закрывания различного рода заслонок, дверей, окон, подъема грузов. Эти механизмы используются как в составе более сложных устройств (например, систем вентиляции, автоматизированных линий, транспортных средств), так и как самостоятельные модульные устройства.

Важной особенностью данного класса механизмов является их влияние на техническую систему, в которую они включены: например, выход из строя сравнительно «дешевого» механизма управления заслонкой может привести к полной остановке «дорогостоящей» системы вентиляции. При этом, цена работ по ремонту или замене данного механизма может значительно превышать его стоимость.

Широко распространенные сейчас механо-электрические актуаторы имеют ряд существенных недостатков (проблем):

Недостаточная надежность в силу сложной конструкции и наличия большого числа движущихся частей, и как следствие – повышенный риск отказов и поломок
Сложность и дороговизна обеспечения гибкости взаимодействия. Например, при закрывании дверь, с одной стороны, должна обеспечить преодоления препятствия на пути, с другой, избежать защемления или повреждения людей и грузов.
Недостаточная ремонтопригодность и дороговизна эксплуатации.

Частично, данные проблемы решаются за счет использования пневматически и гидравлических актуаторов: они надежны, обеспечивают необходимую гибкость взаимодействия и эксплуатационные характеристики, но в свою очередь имеют ряд существенных ограничений:

Громоздкость актуаторов – максимальный ход поршня пневмо-цилиндра не превышает 100% длины устройства, необходимость использования сложных демпферов
Сложная и громоздка система управления, особенно для разнесенных в пространстве актуаторов, что сильно затрудняет создание на этом принципе компактных автономных (модульных) устройств
Сложность и дороговизна монтажа пневмо-гидросистемы
Сложность и дороговизна ремонта пневмо-гидросистемы
Необходимость дополнительной защиты для работы в агрессивных или загрязненных средах, например, в условиях атмосферных осадков, морской воды.

Эти факторы особенно затрудняют использование пневмо и гидросистем в условиях, где требуется компактные решения, например, в активно развивающихся отраслях складских, сортировочных и погрузочно-разгрузочных роботов, а также в морской инженерии и робототехнике.

Как проект решает проблему:

Проект предлагает вывести на рынок «гибкую пневматическая (гидравлическая) мышца» - компактный, простой, надежный и актуатор со встроенной системой дистанционного управления, способный работать как автономно, так и в составе сложных электромеханических систем.

Отличительные особенности данного устройства:

Простой и дешевый монтаж за счет модульной конструкции;
Простой и дешевый ремонт и обслуживание, не требующее наличие специалистов в области пневом или гидросистем;
Универсальность, возможность встраивания в другие системы для автоматизации процессов открывания / закрывания, подъема опускания.
Возможность обеспечить сложную (не линейную) форму движения, например, захват предметов сложных форм.

Кто потребители нашей технологии:

1. Производители устройств для морской инженерии и робототехники ( манипуляторы для морских дронов (подводных и надводных), замена тросовых лебедок, талей в морской технике, в т.ч. для управления парусами, подъема грузов)

2. Производители устройств для автоматизации промышленной и складской логистики (складские / промышленные роботы для перемещения грузов (в том числе хрупких) сравнительно небольшого веса, сортировочные роботы для грузов (в том числе хрупких) сравнительно небольшого веса, манипуляторы для автоматизированных линий, где требуется обеспечить плавное точное движение по сложной траектории (одновременное использование «многих мышц»)

3. Производители систем для «умных домов» (открывание / закрывание дверей + отработка как демпфер, управление мансардными окнами, управление шторами)

4. Производители систем вентиляции (управление заслонками), в том числе промышленных

5. Производители устройств для автоматизации теплиц, а также фермерские хозяйства (устройства для управления подъемом и открыванием дверей, окон и пр.)