Трансмиссия робот: Роботизированная коробка переключения передач (РКПП): особенности и специфика устройства

Робот и автомат в чем разница

Начиная с конца 80-х годов прошлого века, инженеры стремятся максимально нивелировать разницу между автоматическими и механическими трансмиссиями.

Одним из результатов такой работы стало появление роботизированной «механики», которая на сегодняшний день присутствует в модельных линейках почти всех крупных автопроизводителей.

Какими же преимуществами и недостатками обладает такой «робот» в сравнении с классическим «автоматом»?

Недостатки и особенности робота

Начнем с конструктивных особенностей «робота», который по сути является механической коробкой передач, но без третьей педали. За выжим сцепления в такой КП отвечает электропривод (актуатор).

В отличие от автоматической коробки с гидротрансформатором, конструкция роботизированной «механики» значительно проще, поэтому и дешевле в производстве. Последнее преимущество сыграло главную роль в быстром появлении «роботов» на многих недорогих моделях.

Но как оказалось, производители немного поспешили с массовым запуском такой трансмиссии на рынок. Все дело в том, что большинство «роботов», особенно при активной езде, не обеспечивали плавного переключения передач, раздражая водителей рывками и задержками при смене ступеней, а также откатом при старте на подъеме. Кроме того, роботизированные КП не могли похвастаться высокой надежностью.

Роботизированная коробка передач с двойным сцеплением

Улучшить плавность «роботов» взялся концерн Volkswagen, внедрив на своих моделях в середине 2000-х годов преселективный «робот» с двумя сцеплениями (DSG). В таких трансмиссиях четные и нечетные передачи, расположены на отдельных валах, оснащенных индивидуальными сцеплениями.

Новый тип КП хоть и стал совсем недешевым в производстве, но избавился от медлительности первых «роботов» и даже смог обеспечить автомобилю динамику разгона лучше, чем у версий с обычной «механикой». В дальнейшем многие ведущие автопроизводители также начали переходить на подобные “автоматы”, заказывая их у ведущих производителей трансмиссий.

Впрочем, в некоторых случаях остались вопросы к надежности отдельных КП данного типа. Но в сравнении с прежним «роботом» плавность и скорость переключений выросла просто несравнимо.

В подтверждение этого превосходства отметим, что в настоящий момент большинство брендов уже отказались от применения  «роботов» на базе классических механических КП и в ближайшем будущем такая трансмиссия может уйти в историю.

Помимо «скорострельности», современные роботизированные КП превосходят классические «автоматы» и по экономичности. «Роботы» вполне способны помогать двигателю расходовать топливо на уровне версий с «механикой».

Классический автомат

Казалось бы, будущее «гидротрансформаторных автоматов» предрешено, тем не менее, «старая гвардия» не спешит сдавать свои позиции.

Во-первых, развитие таких трансмиссий также не стоит на месте. Хотя у многих автолюбителей «классическая» АКП ассоциируется с морально устаревшими четырехступенчатыми «автоматами», которые не спешат переключать скорости и не особо заботятся об экономии топлива.

На самом деле такие коробки передач встречаются сейчас только на бюджетных моделях, да и то довольно редко. Подавляющая часть «автоматов» сегодня имеют минимум шесть скоростей и предлагают функцию ручной смены передач.

Более такого, производители активно увеличивают количество ступеней в таких КП, чтобы добиться лучшей экономичности. На автомобилях стоимостью выше среднего все чаще появляются восьми- и даже девятидиапазонные трансмиссии, а некоторые бренды, например Ford, уже завлекают клиентов «автоматами» на 10 (!) ступеней.

Большинство «роботов» не могут справиться с большим крутящим моментом мощных двигателей. Конечно, можно привести пример нескольких суперкаров с роботизированными КП, включая 1000-сильный Bugatti Veyron, но это скорее исключения, подтверждающие правило, тем более, что владельцы спортивных авто не особо беспокоятся о длительности ресурса таких КП.

Автомат или робот

Разница между «классическим автоматом» и «роботизированной» механикой с каждым годом уменьшается. Если «роботы» сохранят темпы “самосовершенствования”, подтянув надежность и выносливость, то «гидротрансформаторам» придется серьезно потесниться.

Похожие записи

Роботизированная коробка передач плюсы и минусы

Роботизированная коробка передач плюсы и минусы

У этого поста — 2 комментария.

Роботизированная коробка передач может именоваться еще как «автоматизированная» или «коробка-робот». В любом случае это механическая коробка передач, но со встроенными электронными компонентами, за счет которых автоматически выполняются следующие функции управления: переключение передач и выключение сцепления. Роботизированная коробка передач выгодна тем, что в ней успешно сочетаются удобство автоматической коробки передач и экономия расхода топлива, надежность функционирования коробки передач механического типа. К тому же «коробка-робот» стоит намного дешевле по сравнению со стандартной автоматической коробкой переключения передач (АКПП).

На сегодняшний день практически все лидеры автопроизводства оборудуют выпускаемые ими автомобили роботизированными коробками передач. При этом все произведенные коробки передач отличаются не только по конструкции, но и запатентованным наименованием. Все же, несмотря на вышесказанное можно выделить общее в устройстве данного типа коробок передач: сцепление; привод передач и сцепления, механическая коробка передач; система управления. Роботизированные коробки передач могут быть оснащены гидравлическим или электрическим приводом передач и сцепления. При этом в электрическом приводе функционирующими органами являются электродвигатели (сервомеханизмы). Гидравлический привод работает с участием гидроцилиндров.

Роботизированная коробка передач может быть двух видов здесь все зависит от того каким типом привода она оборудована: электропривод — роботизированная коробка передач; гидропривод – секвентальная коробка передач (последовательное переключение передач). Но, несмотря на существующие различия чаще всего оба вида коробок носят определение – роботизированные. Конструктивные элементы, из которых состоит система управления «коробки-робота»: входные датчики – следят на выходе и входе роботизированной коробки передач за частотой вращения, температурой и давлением масла; электронный блок управления – получает сигналы от датчиков и выполняет заложенные в него функции управления; исполнительные механизмы – клапаны регулирования и электромагнитные клапаны. В систему управления роботизированных коробок передач оснащенных гидравлическим приводом входит еще и гидравлический блок, предназначение которого управлять давлением в системе и гидроцилиндрами. Опираясь на вышерассмотренную конструкцию системы управления роботизированной коробки передач можно рассмотреть сам принцип ее работы: электронный блок получает понятные ему сигналы от входных датчиков и, формируя их, в зависимости от существующих условий, выполняет с помощью исполнительных механизмов.

Что касается недостатков «коробки-робота», то это то, что для переключения передач требуется больше времени. По этой же причине не возможно с полным комфортом управлять автомобилем из-за провалов и рывков в динамике авто. Сегодня данную проблему решает роботизированная коробка передач, оснащенная двумя сцеплениями, позволяющая переключать передачи не разрывая поток мощности. Такой агрегат оборудован двумя рядами передач, связанных через отдельное сцепление с маховиком двигателя. Получается, когда автомобиль начинает движение на первой скорости, коробка передач включает и держит наготове вторую скорость, и т.д. Таким образом, процесс переключения передач идет быстро, не разрывая поток мощности.

Другие похожие статьи:

Внимание – трансмиссия! — журнал «АБС-авто»

В прошлом номере журнала мы начали рассказывать о трансмиссиях, их особенностях и недостатках, а также проблемах, с которыми сталкиваются авторемонтники. Сегодня – продолжение темы. В прошлый раз мы говорили о трансмиссиях механических и автоматических. Сегодня наша тема: автомеханические, преселективные DSG, вариаторы и так называемые гибридные трансмиссии. Напомню, мы говорим не о достоинствах той или иной конструкции – они достаточно известны. Наша тема о проблемах, с которыми приходится сталкиваться ремонтникам.

Роботы

Итак, поговорим об автомеханических трансмиссиях, в простонародье называемых «роботами». Это та же самая механическая коробка передач – только на месте привода сцепления стоит актуатор, который включает и выключает это сцепление. А на месте механизма выбора передач стоят электродвигатели, как правило «шаговые» – которые приводят в движение кулису, обеспечивая выбор той или иной передачи. Собственно, от «механики» эта коробка отличается лишь наличием электромеханической «навески» и электронного блока управления, который этой навеской управляет.

Появление «роботов» вызвано тем, что они проще по конструкции и дешевле традиционных гидравлических «автоматов»: в общем-то, это обычная механика. У Toyota был опыт применения «робота» – в частности, на Auris, Corolla Versa. Проблема была в следующем: по мере выработки деталей в ходе эксплуатации и износа сцепления для «робота» периодически требовался некий хитрый процесс, который дилеры называли «инициализацией».

Первым признаком того, что коробке нужна «инициализация», была потеря момента схватывания сцепления. Для примера – при езде на обычном «автомате» при отпускании педали тормоза автомобиль трогается. Так же должно быть и на «роботе». И если машина не трогалась при отпускании тормоза (а если стояла на подъеме, то иногда начинала и двигаться назад) – это был явный показатель того, что «роботу» пора… Суть «инициализации» заключается в том, что к диагностическому разъему подключается дилерский сканер и «робот» прогоняется по всем режимам. Таким образом «мозги» знакомят с уровнем изношенности деталей на так называемом первом уровне.

Далее следует уровень второй – обучающая поездка. Это значит, что надо было разогнаться до пятой передачи – а потом замедляться, поочередно переключая передачи с пятой на четвертую, потом на третью и так далее вплоть до полной остановки. Затем заглушить двигатель и через определенное время его снова завести. Но в Москве, да и в других крупных городах проделать эту операцию из-за пробок бывает просто невозможно. Операцию «инициализации» на старых коробках надо было делать во время каждого ТО, то есть через 15 тыс. км пробега. На современных этот интервал возрос – до 40-60 тыс. км.

Сейчас этот процесс не лимитирован: «инициализацию» надо проводить, если в ней возникает такая необходимость – напомню: машина при отпускании педали тормоза не едет, или «дергается» при переключении. Собственно, это единственный крупный недостаток, присущий «роботам». Но он надолго отбил интерес к ним у автопроизводителей. В частности, та же Toyota на «Королле» отказалась от «роботов» и перешла на обычный 4-ступенчатый «автомат».

Но у этой конструкции есть очень много путей для совершенствования. В частности, она лишена недостатков гидравлического «автомата», но обладает его достоинствами. У «робота» есть недостаток по сравнению с преселективными DSG (он более «тугодумный» при переключении). Но при этом у него гораздо проще конструкция – а старая аксиома гласит: чем проще, тем надежнее. Кроме того, у них есть большой потенциал в плане совершенствования программного обеспечения – чтобы в дальнейшем вообще исключить «инициализацию». И первые такие агрегаты у Toyota уже появились: это самообучающиеся «роботы». Так что если говорить о компромиссе между механикой, гидравлическим «автоматом», DSG и вариатором, то «робот» – это самый разумный вариант.

О надежности электромеханических коробок можно сказать следующее – они надежны настолько, насколько надежна «механика». Возможные отказы связаны с отказами исполнительных механизмов-актуаторов: проще говоря, шаговых электродвигателей. Но и к ним в последние годы претензий практически нет: они надежно работают в условиях подкапотного пространства – с перепадом температур, изменением влажности и т.д. И на мой взгляд, именно электромеханические коробки имеют большое будущее.

Преселективная коробка передач DSG (Direct Shift Gearbox)

Коробки DSG известны также и под другими названиями: PDK, SST, PSG, S-tronic. Есть две конструктивно непохожих разновидности преселективных трансмиссий, но суть одна – у такой коробки два сцепления и два первичных вала, причем один находится внутри другого. Один вал завязан с одним диском сцепления, а второй, соответственно, с другим. И все это сделано для того, чтобы уменьшить время переключения передач.

Эта трансмиссия стала своеобразным «ответом» конструкторов на запросы автовладельцев, которых не устраивала «задумчивость» гидравлических «автоматов» и «роботов» при переключении передач. Работает это примерно так: как только водитель переводит рычаг коробки в положение Drive и нажимает на педаль газа, машина трогается на первой передаче. Как в «роботе», включается сцепление, и крутящий момент передается с первичного вала на вторичный через одну пару шестерен. Но при этом на другой паре валов в зацеплении уже находятся шестерни следующей передачи. И для того чтобы перейти на следующую передачу, достаточно ведущий диск (грубо говоря, «корзину») переместить с одного комплекта сцепления на другое. Это происходит очень быстро – в отличие от «автоматов» и «роботов», которым для переключения необходимо гораздо больше времени. В частности, «роботу» надо выключить сцепление, перейти на другую передачу, а затем опять включить сцепление.

В принципе коробка DSG – та же «механика», только чуть усложненной конструкции. Они проще гидравлических «автоматов», но сложнее «роботов» – из-за наличия двух сцеплений. Преселективная коробка переключает передачи без рывков, фактически без потери оборотов двигателя. Впервые такие коробки появились на немецких автомобилях – Audi, Volkswagen, Skoda (которые – те же «народные автомобили»), Сегодня они ставятся на многие машины, и в частности на «Фольксвагены», которые производятся в Калуге.

К сожалению, у них есть один большой недостаток. Если на «роботах» приходится проводить «инициализацию», чтобы компенсировать износ сцепления, то на DSG это еще более актуально. Мало того, что надо учитывать износ уже двух сцеплений. Еще необходимо сохранять ступицы двух первичных валов в одной и той же плоскости относительно как одного диска сцепления, так и другого. Иначе могут возникнуть очень нехорошие последствия. Например, синхронизаторы – детали не вечные и не всемогущие: им тоже нужно определенное время, чтобы согласовать обороты валов.

При нарушении соосности первичных валов промежуток при переключении передач «вверх» становится настолько малым, что синхронизаторы просто не успевают сработать. А при переключении обратно этот промежуток времени настолько увеличивается, что водитель ощущает толчок. В результате при переключении «вверх» начинается быстрый износ синхронизаторов, а при переключении «вниз» появляются ударные нагрузки на механизмы коробки.

Понятно, что и то и другое сокращает срок службы агрегата. Менее всего этим явлениям подвержены коробки DSG со сцеплением в масляной ванне (мокрым сцеплением). В таких коробках осевые износы не столь велики, поэтому необходимость периодической «инициализации» стремится к нулю. В частности, 6-ступенчатые «мокрые» коробки DSG нареканий у автовладельцев практически не вызывают. А вот 7-ступенчатые коробки с «сухими» сцеплениями создают проблемы, как говорится, «сплошь и рядом».

Существует разница в конструкции «сухих» и «мокрых» коробок DSG. Диски сцепления и той и другой трансмиссий находятся в неразборном моноблоке (разобрать его нельзя, можно только проводить регулировки зазоров сцеплений). Только в «сухом» два ведомых диска «посажены» на разные ступицы внутреннего и наружного первичных валов. А в «мокром» тоже два комплекта сцеплений, но многодисковых (семь, девять, одиннадцать дисков) и помещенных в масляную ванну. Здесь важно отметить еще вот что: регулировки, в частности выставление «в ноль» одного диска сцепления в среднее положение по отношению ко второму диску – процесс очень муторный. Даже у специалистов на это уходит порой немало времени: иногда по нескольку часов работы отверткой, ключами, щупами. И делать это приходится порой частенько.

Про надежность DSG ничего хорошего, к сожалению, сказать нельзя… Механика здесь в целом явно надежнее. Как и многие гидравлические «автоматы» и «роботы». Регулярно в прессе появляются сообщения, что производители «опять столкнулись с проблемой трансмиссий DSG и устраняют очередные «детские проблемы». И хочется задать вопрос – а сколько этих «детских проблем» еще будет? И кстати – японцы в «грехе» производства DSG пока что не замечены…

АМТ коробка передач — что это такое, плюсы и минусы

Коробка АМТ не так популярна как механика или автомат, хотя сочетает в себе оба вида трансмиссий. Что это такое, какие бывают АМТ и как на них ездить?

Для передачи крутящего момента от двигателя к колёсам, в автомобиле есть специальное устройство – коробка передач или трансмиссия.

Она может быть механическая, автоматическая, роботизированная или вариаторная.

Первые три – ступенчатые, то есть у них есть привычные нам первая, вторая и другие скорости, последняя – бесступенчатая и работает по другому принципу.

Коробка передач АМТ устанавливается на многих современных автомобилях, включая машины российского производства.

Продвинутые модели такой коробки передач есть и на спортивных машинах.

Существует мнение, что в будущем АМТ получит большее распространение, чем автомат, и полностью заменит механические коробки передач.

АМТ коробка передач — что это

AMT — Automated Manual Transmission – автоматизированная механическая трансмиссия. Автолюбители такую коробку называют роботизированной или, попросту, робот.

Это надёжная, известная с самого зарождения автомобилестроения, механическая коробка передач, но с автоматическим переключением. Проще говоря, если вас спросят, «АМТ коробка передач, что это?», смело отвечайте: «Это смесь механики и автомата».

То есть, коробка механическая, но выжимает сцепление и переключает скорости, основываясь на своих расчётах, компьютер.

Он берёт данные от разных систем автомобиля, анализирует скорость, показания ABS и т.д., а затем, при помощи устройств, передающих усилие – актуаторов или, ещё их называют сервоприводами, переключает передачи.

В коробках АМТ актуаторы бывают электрические и гидравлические.

• Электрический робот с одинарным сцеплением – самый распространённый, он дешевле, но время его реакции – дольше.

Такие коробки ставят на бюджетные автомобили. И именно они вызывают недовольство автолюбителей и скептическое отношение к АМТ.

Дело в том, что при разгоне автомобиля могут чувствоваться «зависания» при переключении передач и даже снижение скорости в самый неподходящий момент (например, при перестроении или обгоне).

Сцепление двигателя с колёсами может отсутствовать до двух секунд, что ухудшает управляемость автомобиля и раздражает любителей быстрой и резкой езды.

Тем не менее, это хороший вариант для тех, кто любит плавное и размеренное движение.

• Гидравлический робот (ещё его называют электрогидравлический) стоит дороже, его ставят на автомобили премиум-сегмента и на спортивные модели.

В гидравлическом используется цилиндр, который толкают электромагнитные клапаны.

В такую коробку заливается специальная жидкость, которая позволяет снизить время задумчивости до 0,05 секунд.

• С 2003 года концерны Audi и Valkswagen стали ставить на свои серийные автомобили роботов с двойным сцеплением.

Сама технология была придумана ещё в 80-е годы прошлого века. У коробки сразу два вала: один – для чётных передач, второй – для нечётных.

Включение следующей передачи на соседнем вале происходит заранее, но до нужного момента она разомкнута. Когда электроника решает, что пора переключаться, одновременно размыкается один вал и подключается другой.

Такое переключение передач называется преселективным. Благодаря ему машина получает очень плавный ход, переключение водителю незаметно.

Например, на фольксваген гольф оно происходит всего за 8 миллисекунд. Если вы видите аббревиатуру DCT (Dual Clatch Transmission), то это робот с двойным сцеплением.

Также в простонародье он может обозначаться сокращением DSG, по названию коробки концерна Фольксваген, но быть изготовленным другой фирмой (по аналогии в русском языке появились слова ксерокс, памперс и т.д.)

Коробка передач АМТ

Когда речь заходит о плюсах и минусах АМТ, сразу стоит вспомнить, коробка передач АМТ, что такое?

Это совмещение надёжности и дешевизны механической коробки передач с удобством автоматической.

Отсюда можно понять, что она совмещает в себе плюсы и минусы обоих типов трансмиссий.

Плюсы:

• Не нужно выжимать сцепление и двигать рычаг переключения передач, это сделает компьютер.
  Особо актуально в условиях городских пробок.
• Дешевле, чем автоматическая коробка передач, но педали всё равно две.
  Это даёт удобство автомата при цене, приближающейся к механике.
• Более надёжна и легка в ремонте, чем АКПП, потому что коробка, по факту, механическая.
• У многих моделей при необходимости можно переключать передачи в ручную.
• Расход топлива ниже, чем у автомобилей с АКПП и МКПП. У АКПП сам принцип работы подразумевает больший расход, а в МКПП играет роль водитель своей манерой езды и несвоевременным переключением.
• Коробка передач АМТ меньше массой, чем АКПП.
  Она подходит для малолитражных автомобилей.
• Срок службы робота с двойным сцеплением больше, чем у МКПП.
• Требуется меньше масла в коробку.

Минусы:

• При разгоне время между переключением передач может занимать около двух секунд.
  Это касается АМТ с электрическим актуатором и одним сцеплением.
  Такое «зависание» может быть неприятным при обгоне на трассе, а также ухудшает управляемость автомобиля в момент переключения.
• АМТ с гидравлическим актуатором даёт большую нагрузку на двигатель, что значительно увеличивает расход топлива.
• В отличие от автоматической коробки, робот не умеет подстраиваться под стиль езды водителя, поэтому приспосабливаться к коробке придётся вам.
• Преселективная коробка передач дороже своих собратьев и сложно ремонтируется при поломках.
• При долгом подъёме может перегреться сцепление, тогда оно размыкается и приходится переходить на ручное переключение передачи.

Советы и хитрости езды на АМТ

Чтобы приноровиться к коробке-роботу и увеличить срок её эксплуатации, можно следовать маленьким хитростям, чтобы езда доставляла удовольствие и не вызывала негативных эмоций.

1. Один из самых неприятных моментов, который может случиться в дороге с АМТ – перегрев сцепления.
   Чтобы это не происходило, в пробке при остановке дольше, чем на 10 секунд, можно ставить коробку в положение «нейтраль», а при долгом подъёме принудительно понижать передачу в ручном режиме.
   Если коробка перегрелась, на панели появится значок. Нужно остановиться, выключить машину и подождать, пока АМТ остудится.
2. Чтобы избежать рывков при переключении передач во время разгона, нужно нажать, а потом приотпустить педаль газа в тот момент, когда вы чувствуете скорое переключение скоростей.
   После переключения можно дальше плавно набирать скорость.
3. При каждом ТО проводите калибровку коробки, это увеличит срок её службы.

Вопрос «коробка передач АМТ — что это?» для многих автолюбителей остаётся открытым или вызывает скептическое настроение.

Кто-то слышал негативные отзывы от друзей и знакомых и не хочет покупать, кто-то пробовал ездить на старых моделях роботизированной коробки передач.

Но с развитием технологий, когда АМТ постепенно замещает и механику, и автомат, коробка-робот может стать самым лучшим и экономичным вариантом для автомобиля.

Читайте также:

Робот или автомат на Тойоте Королле лучше?

Тойота Королла позволяет выбрать между автоматической коробкой передач и роботизированной механической коробкой. Отличия между этими двумя аналогами достаточно значимые. Как выбрать между двумя типами КПП?

Любимый многими седан С-класса Тойота Королла представлен на рынке в нескольких комплектациях. Кроме различных объемов двигателей, вариативной частью является и трансмиссия. Тойота Королла может быть оснащена как уже ставшим классикой «автоматом», так и роботизированной механической коробкой передач, так званой Multimode Transmission. Королла с объемом двигателя 1.6 л позволяет ощутить, что же это такое и в чем плюсы и минусы такой трансмиссии для автолюбителя.

Особенности роботизированной коробки передач

Роботизированная механическая коробка передач – это альтернатива уже традиционной автоматической КПП. Принцип работы коробки-робота такой же, как и у механики, но с участием особого устройства под капотом. По команде от электронного блока управления гидроцилиндры в нужный момент замыкают и размыкают сцепление, включают передачу. Водитель непосредственно принимает участие в процессе, задавая на селекторе нужный режим работы робота, передний или задний ход.

Роботизированная коробка передач имеет как достоинства, так и недостатки. Такой робот работает по четкому механизму. Во время того, как авто набирает скорость, при достижении определенных оборотов двигателя машина сама сбрасывает газ, делает заминку. В этот момент механизм выжимает сцепление и включает передачу. Этот процесс сопровождается ощутимой паузой и рывком автомобиля, особенно при интенсивном ускорении. Чем стремительнее авто набирает скорость, тем ощутимее рывки. Именно поэтому Тойоту Короллу на роботе лучше разгонять плавно, не спеша, ни в коем случае не вдавливая педаль в пол. Для плавного движения на роботе рекомендуется использовать одну треть или половину хода педали газа.

Кроме того, во время движения в пробках при каждой остановке нужно переводить рычаг селектора в нейтральное положение до момента следующего трогания с места. В противном случае, если авто стоит и передача включена, сцепление выжато и находится в постоянном напряжении. Это ведет к преждевременному изнашиванию механизма сцепления. Авто с такой коробкой передач стоит ставить на ручной тормоз, что может вызвать некоторые затруднения в холоднее время года. Если остановить автомобиль на роботе на спуске, не используя ручник, у машины будет откат назад. Кроме того, робот требует периодической калибровки и дополнительного обслуживания. Срок службы такой коробки зависит от режима езды. Ресурс робота более ограничен в условиях города (особенно в крупных мегаполисах с частыми пробками) и значительно больше при частой эксплуатации по трассе.

Бережное обращение с коробкой передач и плавный разгон позволяет значительно продлить срок службы такого робота и заметно сэкономить топливо. Прочувствовав алгоритм переключения передач и привыкнув к особенностям поведения роботизированной коробки, можно по-настоящему насладиться движением на авто с такой трансмиссией. Особенно просто «подружиться» с роботом водителем с хотя бы небольшим стажем.

К достоинствам роботизированной трансмиссии можно отнести то, что двигатель сохраняет свою мощность, не теряя лошадиные силы, как на коробке-автомате. Кроме того, автомобили на роботизированной коробке передач признаны более экономичными и экологичными. Именно поэтому в европейской версии предпочтение отдается строго роботизированным коробкам.

АКПП: достоинства и недостатки

Автомобиль на «автомате» также не настолько динамичный, как классическая механика. По сравнению с роботом, на АКПП больше расход топлива. При активном стиле вождения такая коробка требует больших эксплуатационных затрат (более частую смену масла, расходников). По сравнению с автоматом, обслуживание робота обходится дешевле. Однако автоматическая коробка передач значительно облегчает управление авто, что особенно важно для новичков, не имеющих достаточного опыта, внимательности и уверенности в себе, или людей, предпочитающих комфорт и плавность ходу скорости и динамизму.

Особенности АКПП в Тойоте Королле – слишком длинные верхние передачи, из-за чего разгон зачастую вялый, но плавный, и отсутствие ручного режима (есть возможность лишь ограничить диапазон передач, которые используются). Кроме того, автомобиль на автомате имеет более высокую стоимость, чем его аналог.

Для быстрой и резкой езды ни робот, ни автомат не подходят на все 100%. Впрочем, они повышают безопасность вождения для людей без опыта, но делают авто более спокойным и задумчивым.

Таким образом, выбор между роботом и автоматом в таком авто, как Тойота Королла, зависит от характера вождения и ожиданий владельца от автомобиля. Оба типа коробок передач имеют как достоинства, так и недостатки, при этом оставаясь аналогами друг друга.

Роботизированная коробка передач (РКПП)

Итак, что такое роботизированная коробка передач и какое ее назначение? Роботизированная КПП, как и все предыдущие варианты, имеет следующее предназначение: прием, передача, преобразование крутящего момента с последующей передачей его к ведущим колесам автомобиля. Для человека несведущего, слово «роботизированная» вносит некую неясность, а именно – как робот переключает передачи. Если ответить с юмором, то в коробке не сидит «дядя робот» и не переключает своими железными руками рычаг управления передачами. Вместо «дяди робота» есть «умная» автоматика управления и необходимое количество исполнительных устройств. Но обо всем по порядку…

Условно РКПП (роботизированная коробка передач) состоит из «простой» механической коробки передач, устройств выжима сцепления и переключения передач (актуаторов), микропроцессорной системы управления и внешних датчиков. Можно ли считать РКПП неким вариантом АКПП? Сразу отметим – нет! Принцип построения «робота» ближе к «механике», с автоматическим управлением. Единственное сходство с автоматической коробкой передач это наличие сцепления в корпусе коробки, а не на маховике как в «механике». И в современных коробках находится два сцепления, для чего это нужно расскажем ниже.

Теперь о компонентах и узлах:

• РКПП – узел, собранный по принципу МКПП, но имеющий два ведущих вала, которые находятся друг в друге, т.е. внешний вал имеет внутреннюю полость, в который вставляется внутренний первичный вал. На внешнем валу находятся шестерни привода второй, четвертой и шестой передачи, для шести ступенчатой коробки. Соответственно на внутреннем валу имеются шестерни пары первой, третьей, пятой и задней передачи. Каждый из валов имеет свое сцепление.
• Актуаторы – это электрические или гидравлические сервоприводы, которые предназначены для механического передвижения синхронизаторов коробки передач и включения\выключения сцеплений. Электрический актуатор представляет собой электродвигатель с редуктором, а гидравлический — это простой гидроцилиндр, у которого шток связан с нужным синхронизатором.
• Микропроцессорный блок управления (МБУ) – основной узел «сердцем», которого является довольно мощный процессор. К процессору через буферные порты подключены внешние датчики от двигателя внутреннего сгорания, систем ESP, ABS и др. Обычно блок управления коробкой совмещен с бортовым компьютером. Для хранения данных о том, что должна выполнять коробка передач при поступлении той или иной информации от датчиков, применяется ПЗУ, в которое и «заливается» алгоритм работы, в народе именуемой «прошивкой».

Рассмотрим принцип работы. В начале движения, как и у МКПП, должно плавно включиться сцепление. За это «отвечает» актуатор сцепления, который по команде МБУ медленно вращает редуктор. Сигнал на начало движения дает водитель, включив рычажок переключателя. Включается первое сцепление внутреннего первичного вала, одновременно актуатор синхронизатора подводит его к шестерне первой передачи, далее идет блокировка шестерни на валу, которая приводит в действие шестерню вторичного вала. Автомобиль тронулся с места, но водитель продолжает нажимать педаль акселератора… Сколько нужно времени, что бы включилась вторая передача, не повредив шестерни, синхронизаторы и прочее? Наверное, продолжительное. Именно первые «роботы» и «страдали» провалами между переключениями, потому, что электронике так же надо подумать, что бы ни сломать себя. Вот именно для сокращения времени переключения и было введено в конструкцию коробки второе сцепление и второй вал. Весь алгоритм работы сводится к тому, что пока работает первая передача, уже ждет включения вторая и как только МБУ даст команду, включается второе сцепление, внешний первичный вал и вторая передача. Далее по накатанной, – ждет сигнал третья передача и т.д. Время переключения сокращается до минимума, даже водитель не сможет так быстро переключить МКПП.

МБУ выдает сигналы, анализируя поступившие данные с внешних датчиков. При уменьшении скорости движения или увеличении нагрузки, например, подъем в гору, МБУ переключает в обратной последовательности передачи.

А как же быть, если нужна только пониженная передача, например, для преодоления препятствий? Для этого на МБУ водитель подает сигнал к отмене дальнейших передач после первой. Для езды задним ходом, так же в блок управления подается команда, при которой актуатор приводит в действие внутренний первичный вал и шестерню заднего хода.

Современные «коробки-роботы» это концепция, разработанная в 80-х, но с применением новейших разработок улучшающих работу коробки. Каждый производитель старается внести что-то новое и зарегистрировать свой товарный знак.

Например «Ricardo» на свой «Eаsytronic» начала устанавливать один многофункциональный актуатор, что поспособствовало уменьшению габаритных размеров «робота».

Volkswagen начал массово устанавливать на свои автомобили КПП робот под аббревиатурой S-tronic, (коробка прямого включения), что характерно, были разработаны варианты и для заднеприводных авто.

Свои разработки  улучшающие работу коробок-роботов имеются во многих компаниях (Ford, Fiat, Mitsubishi, BMW).

Роботизированная МКПП для Пежо и Ситроен

 3333 |  27.11.2020

Начиная с 2006 года, Пежо и Ситроен начали комплектоваться роботизированной коробкой передач EGS (electronic gear shift), а если перевести на русский, то получится электронное переключение передач.

Несмотря на столь пафосное название, ничего революционно нового инженеры концерна не разработали, это обычный «робот». 6-ступенчатая двухвальная механическая КПП с автоматикой, отвечающей за управление сцеплением и переключение передач.

Эта МКПП устанавливалась на дизеля 1.6 HDI, 2.0 HDI и на бензиновый мотор EW10A. Спустя некоторое время, МКПП начали ставить на турбированный ДВС EP6 объемом в 1.6 литра. Коробки ставились на Ситроен С3, С4, С5, Пикасо, Берлинго, DS3 и DS5. Само собой, трансмиссия устанавливалась и на Пежо: 207, 208, 308, 3008, 5008, 508, Партнер и RCZ.

Найти подходящую роботизированную КПП на Пежо или КПП робот для Ситроен, можно у нас в каталоге.

У МКПП EGS есть 3 варианта передаточных чисел передач, тут все зависит от того, на каковом силовом агрегате она установлена. Передаточные числа на дизельных ДВС объемом в 1.6 и 2.0 друг от друга не отличаются, но вот на бензиновом 2.0 и 1.6 ТНР набор пар разнится. Маркировка трансмиссии находится в нижней части картера, недалеко от бачка для гидравлической жидкости.

МКПП работает на двух разных маслах. Шестеренки и валы необходимо смазывать трансмиссионной минералкой 75W-80. Сервоприводы же нуждаются в смазывании полусинтетикой, благо её на рынке предостаточно, и стоит она относительно дешево. Поменять смазочную жидкость очень просто, сливная пробка находится внизу, а заливная вверху, с этим справится даже начинающий автолюбитель.

Для замены масла в гидроприводе понадобится диагностическое программное обеспечение. Для нормального функционала гидропривода требуется порядка литра смазочной жидкости, но во время замены, в лучшем случае, выйдет откачать не более 50%. Поскольку масло дешевое, а поменять его можно и самому, большинство автолюбителей проводят сразу две замены, таким образом, по максимуму освежая масло, оставшееся в системе.

Надежна ли французская МКПП? На зависть многим автомобильным гигантам, «робот» получился весьма надежным и некапризным. Он хорошо настроен, довольно шустро меняет передачи и отличается огромным рабочим ресурсом. Да, временами с ним возникают проблемы, например, появляются ощутимые толчки на смене передач, доходя до чувствительных ударов, будто водитель бросил педаль сцепления. Это говорит о том, что пришла пора сменить смазывающую жидкость. В эксплуатационных изданиях не говорится, как часто нужно менять масло, а лишь рекомендуется своевременно проверять его уровень. Все автолюбители прекрасно знают, что со временем в масле появляется все больше влаги, а система – завоздушивается, и возникают описанные выше симптомы. Кроме смены масла, восстановить плавность в переключении передач можно при помощи процедуры инициализации.

Трансмиссия отлично поддается диагностике, а по каждой неисправности фиксируются конкретные ошибки. Пожалуй, единственным минусом данного «робота» можно назвать нехватку классных специалистов, которые занимаются его ремонтом. Поэтому дальше мы кратко пройдемся по основным проблемам, появляющимся в ходе эксплуатации данного МКПП.

Мы уже упоминали, что гидропривод стабильно работает только при должном уровне масла, так что не забывайте проверять его. Если масла недостаточно, то начинают возникать проблемы, приводящие к увеличению нагрузки на гидронасос. Насос начинает работать без остановки, и из-за возросшей нагрузки – ломается. Это приводит к тому, что «робот» отключает все передачи и остается только нейтралка. Правда, КПП может заработать, если перезапустить двигатель. Но мы советуем вызвать эвакуатор и отправиться в ближайшее СТО, поскольку из-за недостатка масла существует риск поломки электромотора или гидропривода. Конечно, электромотор поддается ремонту, но лишь в двух случаях:

• Поломка угольных щеток.
• Выгорание якоря.

Но в целом, перезапустить «робот» можно путем доливки смазочной жидкости до нужного уровня.

В блоке управления установлен и датчик. Он довольно часто ломается, особенно при солидном износе, что приводит к возрастанию нагрузки на электронасос. Благо, во время такой поломки появляются ошибки, а трансмиссия перестает переключать передачи.

Если «робот» перестал сменять передачи и осталась только нейтралка, то возможно, проблема кроется в поломке данного датчика. Это легко заметить по появившейся ошибке. Часто проблема кроется не в поломке датчика, а в разъеме или проводке. Датчик идет в комплекте с подшипником и обойдется примерно в 125-140 долларов. По возможности, заменяйте его на оригинальный либо на качественный аналог, поскольку низкокачественные запчасти быстро ломаются.

Бывает и такое, что «робот» перестает менять передачи, работая только на одной. Обычно это случается из-за датчика селектора РКПП. О чем и говорит выскочившая ошибка.

Если этот датчик ломается, то «робот» переводится в аварийным режим, а на приборной панели появляется значок ошибки. В некоторых случаях дело не ограничивается поломкой датчика и приходится проверять проводку и все разъемы ЭБУ.

Периодически «робот» истекает гидравлической жидкостью из-за насоса гидроклапанов. Потеки заметны невооруженным глазом, а под авто скапливается лужа жидкости. Чтобы отремонтировать данную неполадку, придется раскошелиться на блок клапанов.

Электронный блок управления может сломаться из-за попадания жидкости. Конечно, все дело не во влаге, она никак не вредит ЭБУ, но если разъемы неправильно снимали и потеряли уплотнитель, то вода повреждает пины. ЭБУ начнет засыпать разными ошибками. Периодически проблема решается сама собой, влага высыхает и ремонт не требуется.

Механическая часть «робота» не вызывает нареканий, правда, иногда ее нужно перебрать, чтобы поменять подшипники. Понять, что подшипники нужно менять – легко, появляется гул из коробки на части передач. Обычно это происходит после 150 тысяч пробега. Поменять подшипники можно и самостоятельно, поскольку данная процедура не отличается сложностью. Можно найти как ремкомплект с полным набором подшипников, так и покупать их по отдельности.

Приобрести нужную модель АКПП для Пежо, АКПП для Ситроен, вы сможете у нас в каталоге.

По этим ссылкам легко проверить наличие конкретных моделей Пежо и Ситроен на авторазборке и купить с них нужные запчасти.

Роботы для проверки линий электропередачи: обзор, тенденции и задачи для будущих исследований

Основные моменты

•

Роботы для проверки линий электропередач (PTLIR) могут заменить ручные методы.

•

В этом документе рассмотрены последние PTLIR, разработанные в период с 2008 по 2019 год.

•

Уклонение от препятствий было сложной задачей для альпинистских роботов.

•

Сочетание летающих и поднимающихся роботов демонстрирует превосходный подход к инспекции.

•

Ограниченная емкость аккумулятора и электромагнитные помехи влияют на PTLIR.

Реферат

Регулярный осмотр системы ЛЭП для раннего обнаружения неисправностей и технического обслуживания имеет решающее значение для эффективной передачи электроэнергии потребителям. В отличие от традиционных методов ручного контроля, которые трудоемки, опасны и дороги, эффективный контроль с использованием роботов является ключевым исследовательским интересом для многих исследовательских институтов по всему миру.В этом документе представлен всесторонний обзор и тенденции роботов для проверки линий электропередачи (PTLIR) с упором на последние достижения в исследованиях за период с 2008 по 2019 гг. Структура, работа и ограничения роботов-инспекторов, а именно: лазание, полет и гибрид (поднимающиеся-летающие) роботы широко обсуждаются. Хотя альпинистские роботы предоставляют наиболее надежные данные проверки из-за их близости к линии, посадка робота на линию, а также уклонение от препятствий были сложной задачей.Таким образом, гибридизация альпинистского и летающего роботов оказалась отличным подходом к роботизированной проверке PTL. Кроме того, представлены источники питания, автоматическое обнаружение препятствий и система контроля, которые являются основными проблемами проверки ЛЭП. Наконец, был сделан вывод, что такие проблемы, как ограниченная емкость бортовой аккумуляторной батареи, ненадежное обнаружение неисправности линии, электромагнитное экранирование, механизм защиты от обледенения и передовые методы управления внешними ветровыми помехами, будут перспективным направлением будущих исследований для исследователей в этой области. роботизированного обследования ЛЭП.

Ключевые слова

Альпинистские роботы

Инспекция ЛЭП

Обзор

БПЛА

Сервисные роботы

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Elsevier Ltd. Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Роботы для проверки линий электропередач

В 2010 году я написал, что было три спонсируемых исследовательских проекта по решению проблемы безопасного осмотра и обслуживания высоковольтных линий электропередачи с использованием робототехники.Существующие методы 2010 года варьировались от людей, ползающих по линиям, до вертолетов, пролетающих рядом и сканирующих, до автомобилей и джипов с людьми и биноклями, пытающимися сканировать человеческим глазом. ( 2010 артикул )

В 2014 году я описал прогресс с 2010 года, в том числе о японском стартапе HiBot и их инспекционном роботе Expliner, который казался многообещающим. Этот проект сорвался из-за катастрофы на Фукусиме, лишившей финансирование и внимание Tepco, которая была вынуждена переориентировать все свои ресурсы на катастрофу.Позднее HiBot продала свой IP компании Hitachi High-Tech, которая до сих пор не сообщала о каких-либо успехах и не предлагала никаких продуктов. ( 2014 артикул )

Также в 2014 году Канадский научно-исследовательский институт Hydro-Québec работал над своим роботом для линий электропередачи LineScout, а в Америке EPRI (Американский научно-исследовательский институт электроэнергетики) исследовал роботов и дроны для проверки линий.

Теперь, в 2018 году, канадская компания MIR Innovations (подразделение Hydro Québec) продвигает своего нового инспекционного робота LineRanger и летающий датчик коррозии LineDrone в качестве готовой продукции, в то время как Hitachi High Tech и EPRI хранят молчание о своих исследованиях. пока.

Прогресс этих трех исследовательских проектов в области электроэнергетики, направленных на решение очень реальной потребности, показывает, насколько глубокие карманы необходимы для решения реальных проблем с помощью роботизированных решений и как медленно этот процесс исследования часто длится. В этом нет ничего необычного. Я наблюдал такие же задержки в двух недавних посещениях стартапов роботов, где оригинальные концепции трансформировались в совершенно другие, которые теперь — после многих итераций разработки — кажутся близкими к приемлемому решению исходных проблем, но без масштабного производства. планы на горизонте — снова после многих лет финансирования и исследований.

$

Journal of Medical Internet Research

SARS-CoV-2 может передаваться через капли и при контакте с загрязненными поверхностями []. Чтобы сдержать распространение, необходима более регулярная и более глубокая очистка поверхностей внутри помещений, например, в школах, домах престарелых и медицинских учреждениях. Также необходимо уменьшить воздействие на человека потенциально загрязненных поверхностей.В результате в этих настройках теперь проявляется больший интерес к роботам для очистки и дезинфекции [-]. Такие роботы, например, в настоящее время регулярно убирают в метро Гонконга, и больница Smart Field в Ухане использует их в попытке уменьшить распространение SARS-CoV-2 [,].

Существующие дезинфекционные роботы работают с помощью комбинации автоматизированных или полуавтоматических процессов. Они могут чистить или дезинфицировать полы и поверхности, но все больше внимания уделяют дезинфекции целых помещений с помощью все более сложных систем распределения.Чаще всего это машины, использующие УФ-свет, который работает путем изменения ДНК и РНК, чтобы организмы не могли размножаться, а также системы пара и тумана, распыляющие химические дезинфицирующие средства.

Однако, несмотря на рост их использования и спроса в разных условиях, данные об их эффективности неоднозначны. Не существует работ по изучению эффективности дезинфицирующих роботов в отношении SARS-CoV-2 и других вирусов, а доказательства воздействия УФ-С и паров на инфекции, связанные с оказанием медицинской помощи, также ограничены.В медицинских учреждениях методы дезинфекции как УФ-светом, так и химические методы дезинфекции (чаще всего парами перекиси водорода) не демонстрируют какого-либо значительного влияния на снижение показателей инфицирования, хотя некоторые исследования выявили некоторые положительные тенденции и продемонстрировали снижение поверхностного загрязнения [ -]. Неудивительно, что ультрафиолетовый свет и химические вещества должны касаться поверхности, чтобы быть эффективными, и это может быть не всегда так — у них есть проблемы с тенями, они могут не достигать всех участков вогнутых поверхностей, а их эффективность снижается с увеличением расстояния [, ].Эта работа еще больше усложняется из-за отсутствия доказательств того, насколько загрязнение на самом деле приводит к инфицированию и неблагоприятным исходам для пациентов, но, по-видимому, существует общее согласие, что оба метода наиболее эффективны в сочетании с ручной очисткой [].

Исследования, посвященные роботам-уборщикам, использующим эти методы, ограничены. Немногочисленные существующие исследования показали, что роботы-уборщики, использующие УФ-свет и перекись водорода, могут дать некоторые преимущества в снижении микробного загрязнения поверхности, но только в сочетании с ручной очисткой [,].Качество исследования относительно низкое для обоих приложений с возможными коммерческими предубеждениями.

Таким образом, развертывание текущего поколения роботов для уборки и дезинфекции в медицинских учреждениях, домах престарелых и школах вряд ли принесет большую пользу, и необходимо провести работу по созданию и повышению эффективности этих роботов в инактивации SARS. CoV-2. Помимо проблем с эффективностью, эти устройства стоят дорого — от 30 000 до 135 000 долларов США за единицу, и организациям необходимо обучать персонал их развертыванию и управлению ими [, -].Дезинфицирующие химические вещества и ультрафиолетовое излучение также могут быть опасны для здоровья человека, поэтому людям обычно приходится уходить, пока робот чистит комнату. Это особенно важно для коммунальных помещений, но не исключает использования УФ-света в закрытых пустых помещениях. Другие факторы, которые следует учитывать, включают время дезинфекции (некоторые устройства занимают несколько часов на комнату) и проблемы с физическим пространством и навигацией (роботы не умеют подниматься по лестнице) [,].

Роботы для уборки полов, вероятно, будут более дешевыми устройствами, которые можно относительно легко и быстро адаптировать (например, из других типов сервисных роботов) и которые могут сосредоточиться на одном аспекте физической среды (например, на полу), в то время как люди работают в параллельно с ними, устраняя проблемы со временем дезинфекции.Следовательно, существует потребность в ускорении разработки роботов для мытья полов, которые могут регулярно убирать коммунальные помещения, особенно те, которые имеют высокий риск передачи внутрибольничных инфекций. Эти устройства могут улучшить ручную уборку, например, за счет поддержки и без того растянутых сотрудников и за счет снижения риска воздействия на уборщиков и тех, кто работает в этих условиях (например, врачей, медсестер, помощников, учителей), особенно в контексте нехватка средств индивидуальной защиты.Некоторые отметили проблемы с соблюдением протоколов очистки, способствующих использованию этих роботов, а другие подчеркнули важность эффективной интеграции с существующими процедурами и операциями [,], но это вряд ли станет серьезным препятствием во времена глобальной потребности. Если нынешнее поколение роботов для уборки и дезинфекции рассматривается как панацея для сокращения распространения SARS-CoV-2, то чрезмерная зависимость от их работы может без надобности подвергать опасности жизни, но это область для неотложной разработки, которая может помочь с выходом из блокировки. стратегии.

Эта работа финансировалась грантом на исследование главного ученого правительства Шотландии. Выраженные взгляды принадлежат авторам.

Не заявлено.

Под редакцией Г. Айзенбаха, Г. Фагерацци; подано 01.06.20; рецензировано JA Sánchez Margallo, N Kim; комментарии к автору 09.08.20; доработанная версия получена 10.08.20; принята к выпуску 03.09.20; опубликовано 15.09.20

© Катрин Крессвелл, Азиз Шейх. Первоначально опубликовано в Journal of Medical Internet Research (http: // www.jmir.org), 15.09.2020.

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии оригинальная работа, впервые опубликованная в Журнале медицинских интернет-исследований, процитирована должным образом. Должна быть включена полная библиографическая информация, ссылка на исходную публикацию на http://www.jmir.org/, а также информация об авторских правах и лицензии.

Роботы для проверки передающих активов EPRI переходят на следующий этап

Робот для проверки линий передачи
Воздушные линии электропередачи являются одними из наиболее распространенных активов коммунальной отрасли. Только в США протяженность высоковольтных линий составляет более 150 000 миль, часто в удаленных местах. Требования к надежности, старение компонентов, зазор и соблюдение требований полосы отвода вызывают необходимость в тщательных и своевременных проверках по всей длине этих линий.Такие комплексные оценки обслуживающим персоналом, работающим на земле или в самолетах, в настоящее время влекут за собой значительные расходы.

Для расширения возможностей проверки и повышения рентабельности EPRI разрабатывает робота для проверки линий электропередачи, который может быть постоянно установлен на этих линиях и преодолевать 80 миль линии не менее двух раз в год, собирая точную информацию, на основании которой коммунальные предприятия могут действовать. в реальном времени. По мере того, как робот ползет по линии электропередачи, он использует различные технологии проверки для выявления растительности с высоким риском и нарушения полосы отвода, а также для оценки состояния компонентов.

После первоначального концептуального дизайна исследовательская группа EPRI доработала дизайн и разработала прототип робота. Компания EPRI, получившая прозвище «Ti», провела серию испытаний прототипа в своей лаборатории в Леноксе, штат Массачусетс, и собирает данные, которые приведут к дальнейшему совершенствованию конструкции.

Особенности и функциональные возможности
Ti использует камеры визуального и инфракрасного спектра высокой четкости с расширенной обработкой изображений для проверки состояния полосы отвода и компонентов.Он сможет определять зазоры между проводниками, деревьями и другими объектами в полосе отвода. Камеры также смогут сравнивать текущие и прошлые изображения конкретных компонентов для выявления условий высокого риска или ухудшения качества. В качестве альтернативы камере робот может быть оснащен датчиком обнаружения света и дальности (LiDAR) для измерения положения проводника, растительности и близлежащих структур.

Ti будет передавать ключевую информацию обслуживающему персоналу, а глобальная система определения местоположения точно определяет его местоположение и скорость.Другая система будет собирать данные с удаленных датчиков, развернутых вдоль линии, а детектор электромагнитных помех будет определять местоположение активности разряда, то есть короны или дуги. При обнаружении выбросов полевой персонал может проводить дальнейшие проверки с использованием дневных разрядных камер.

Робот для ползания проводов был разработан для работы с различными радиочастотными датчиками, разработанными EPRI, которые могут быть размещены вдоль линий передачи для обеспечения оценки в реальном времени таких компонентов, как изоляторы, проводники и компрессионные соединители.Эти датчики, вероятно, будут развернуты в зонах воздействия окружающей среды или там, где были установлены определенные типы компонентов. Например, датчики молнии будут установлены в районах с высокой степенью молнии, датчики вибрации будут использоваться в районах с сильным ветром, а датчики тока утечки будут развернуты в прибрежных районах для обнаружения солевого загрязнения.

Развернутые датчики будут непрерывно собирать данные, строить гистограммы и определять максимальные значения. Данные будут переданы на Ti , когда он находится в непосредственной близости, а затем будут переданы обслуживающему персоналу.Инспекционные роботы в сочетании с этими датчиками смогут предоставлять исчерпывающую, точную и полезную информацию для оптимизации технического обслуживания линии и повышения надежности передачи. В некоторых случаях покупка роботов для использования вместо бригад технического обслуживания может переложить расходы на эксплуатацию и техническое обслуживание на капитальные затраты, что позволит окупить инвестиции и получить амортизацию.

В полевых условиях робот линии передачи будет постоянно установлен на экранирующем проводе линии передачи. Он преодолевает конструкции и препятствия, например.грамм. маркерные шары, использующие байпасные системы, которые постоянно устанавливаются на линии электропередачи. Робот автоматически отключается от защитного провода и подключается к байпасной системе. После того, как он объехал препятствие или конструкцию, он возвращается к экранированному проводу. Эти байпасные системы могут быть установлены во время строительства или могут быть встроены в линейное оборудование. Предполагается, что мобильность робота может быть улучшена для устранения необходимости в обходных системах, что позволит использовать его на существующих линиях электропередачи.

Хотя Ti может быть постоянно установлен на длинных линиях передачи, он может быть перемещен, если требуется, на другие линии передачи, или он может перемещаться с одной линии на другую, используя мост, который устанавливается на близлежащих сооружениях.

Текущая версия робота предназначена для проверки в среднем 12 конструкций и пролетов 765 кВ в день. Он способен двигаться со скоростью до пяти миль в час, если ему нужно быстрее добраться до части линии, например, для проверки сбоя линии.Робот получает энергию за счет сбора энергии и накапливает ее в бортовых аккумуляторах.

Этапы разработки робота ЛЭП
Этот исследовательский, опытно-конструкторский и демонстрационный проект был начат в 2008 году и намечен к внедрению в полевых условиях в 2014 году.

Концепция — Первоначальные требования к роботу разработаны на основе отраслевых знаний и отзывов коммунальных предприятий. Система байпаса, солнечные панели, комплект датчиков и требования к питанию были ключевыми моментами при разработке концепции.

Проект — Был выполнен рабочий проект робота и байпасной системы. Были разработаны детали мобильности, а также интегрированный пакет датчиков, управления и связи.

Демонстрация технологии — Были сконструированы, испытаны и усовершенствованы технологические демонстраторы как байпасных систем, так и механических компонентов робота.Испытания проводились на закрытых коротких участках линии с установленными байпасными системами.

Полномасштабные лабораторные испытания — Был разработан цикл испытаний, в котором были смоделированы все проблемы, с которыми демонстрационный технологический робот столкнется на типичной линии 765 кВ (углы и наклон). Системы байпаса были разработаны для каждой из задач, а затем доработаны и установлены. Затем робот был протестирован и оценен, поскольку он столкнулся с каждой из проблем.

Удаленный радиочастотный датчик — Был разработан набор радиочастотных интегрированных сенсоров для непрерывной оценки состояния компонентов и передачи на Ti , когда он находится в непосредственной близости. Датчики тока утечки, температуры проводов, вибрации, молнии и повреждения были разработаны и в настоящее время демонстрируются на 12 объектах.

Байпасная система — сердце техники
Одной из проблем при разработке робота было создание конструкции, которая позволила бы ему перемещаться по экранированному проводу линий электропередачи и преодолевать конструкцию или другие препятствия на своем пути проверки. Ti использует байпасные системы, которые постоянно устанавливаются на конструкции и вокруг объектов.

EPRI тестирует шесть систем, в которых будет использоваться дополнительный короткий отрезок экранирующего провода, с помощью которого робот сможет обходить конструкцию башни и другие препятствия без вмешательства оператора, когда он пробирается к следующему участку линии. Они могут быть в дополнение к обычному линейному оборудованию или встроены в обычное линейное оборудование.

Для новых линий передачи стоимость дополнительного или модифицированного оборудования незначительна по сравнению с общей стоимостью линии передачи.

Разработка испытательного полигона
Чтобы проверить работу робота и обходных систем, EPRI построила испытательный полигон в Леноксе, Массачусетс. Эта «петля» моделирует самые сложные ситуации, с которыми робот может столкнуться на экранированном проводе линии электропередачи 765 кВ. В тестовой петле был разработан ряд комбинаций углов и наклона, а также различные конфигурации.

Обзор производительности робота Ti и полученные результаты
Мобильность: Робот и испытательная зона системы байпаса были построены и прошли серию испытаний как в помещении, так и на контуре.Робот для демонстрации технологий смог несколько раз пройти все задачи испытательного цикла без вмешательства оператора. Были получены важные идеи, которые позволят улучшить дизайн, и исследователи собрали данные об энергопотреблении и производительности батареи.

Комплект датчиков: Набор из четырех удаленных радиочастотных датчиков, с которых робот будет собирать данные, тестируется на 12 объектах энергоснабжения в диапазоне от 138 кВ до 345 кВ. Эти тесты приведут к новым улучшениям и разработкам робота.Первые результаты тестирования датчика LiDAR показывают большие надежды. Ниже приведен пример изображения, созданного этим датчиком.

Цвета обозначают высоту над землей — LiDAR измерил расстояние от робота с помощью лазера,
затем, зная место, вычисляет высоту целей над землей.

Подробная архитектура датчиков и системы управления была разработана и в настоящее время реализуется. Он будет протестирован, а затем, наконец, интегрирован в самого робота.

Следующие шаги в разработке
На основе знаний, полученных в ходе тестирования контура, разрабатывается и внедряется следующее поколение роботов и байпасных систем.

В 2011 году завершился третий раунд успешных испытаний. Ряд новых функций и изменений был протестирован на демонстраторе технологий, чтобы оценить их производительность и заложить основу для проектирования и разработки первого прототипа. Ti облетел испытательную петлю в лаборатории EPRI в Леноксе, Массачусетс, более 200 раз подряд, что свидетельствует о долгосрочной жизнеспособности этой концепции.Кроме того, на испытательном цикле было завершено начальное тестирование LiDAR и камеры высокого разрешения. Пакет электроники и система управления для робота были разработаны в 2011 году и испытаны на стенде.

Был привлечен поставщик для продажи линейного оборудования для систем переключения и байпаса. Ведется работа по интеграции этого оборудования с существующей линейкой продуктов.

По результатам испытаний сконструирован и строится первый опытный образец.Ожидается, что установка будет испытана в конце лета 2012 года.

EPRI работает с инженерами American Electric Power (AEP) над включением роботов и байпасных систем на линию электропередачи 138 кВ, которая будет реконструирована в 2014 году.

Другой робот для проверки изоляторов трансмиссии
По мере старения активов линий электропередачи перед коммунальными предприятиями встает вопрос, как решить проблему старения населения, использующего композитные и фарфоровые изоляторы. Важной частью процесса принятия решения является определение состояния нынешнего находящегося на службе населения, чтобы можно было определить, продлить ли ему жизнь или заменить.Кроме того, для полевого персонала важно оценить состояние гирлянды изоляторов перед выполнением работ на конструкции под напряжением, даже если работа под напряжением не связана с изоляторами. Проблема является более сложной для композитных изоляторов, где существуют ограниченные методы контроля в процессе эксплуатации.

Методы контроля изолятора сегодня
Существующие и новые технологии контроля для оценки состояния изоляторов линий электропередачи часто требуют непосредственной близости или контакта с гирляндой изоляторов.EPRI разрабатывает новую технологию проверки композитных изоляторов для оценки их электрической целостности, известную как Live Working NCI Tool. Настоящая версия этой новой технологической конструкции требует использования хот-стика, как и применение технологий хот-стиков. На сверхвысоких уровнях напряжения это потенциально проблематично из-за требуемой длины хот-джойстика и воздействия на оператора. Исследователи EPRI определили, что это подходящее приложение для робототехники в качестве транспортного механизма для этих технологий контроля.

Роботизированное решение
В результате этой потребности EPRI инициировал разработку «Insulator Crawler». Этот робот будет включать в себя «детекторную технологию» NCI и видеокамеру в качестве полезной нагрузки. В 2010 году было завершено технико-экономическое обоснование и детальное проектирование, а в 2011 году был успешно построен демонстратор технологий по прозвищу «Айк», который успешно прошел дистанционные испытания на I-образных, V-образных и тупиковых обесточенных изоляторах. .

Камера и прототип EPRI Live Working NCI Tool, который оценивал целостность полимерных изоляторов, были затем интегрированы в Ike и протестированы.Он показал очень многообещающие результаты с улучшенной воспроизводимостью по сравнению с измерениями, сделанными оператором с помощью горячей ручки. Несмотря на то, что предстоит пройти долгий путь к этой сложной разработке, проект показывает, что использование робототехники в будущем имеет значительные преимущества, в том числе более повторяемые измерения, решение эргономических проблем и повышение безопасности, позволяя вывести персонал из ситуаций, находящихся под напряжением.

Характеристики и стоимость
Роботизированная технология изолятора может позволить реализовать существующие и новые технологии непосредственной близости, а также технологии контроля контактных изоляторов при сверхвысоких напряжениях (сверхвысокое напряжение = сверхвысокое напряжение 345 кВ и выше).Это может привести к гораздо более точной оценке изолятора и позволить коммунальному предприятию убрать оператора в непосредственной близости от проводников под напряжением, что приведет к повышению безопасности. Это также может помочь снизить физическую нагрузку на операторов, поскольку им не потребуется использовать тяжелую длинную ручку для горячего приготовления, которая создает значительную нагрузку на оператора.

Следующие шаги в разработке
В 2012 году возможности робота Ike расширяются за счет внесения усовершенствований в механику, автоматизацию и управление.К концу года планируется провести полностью заряженный тест в лабораторных условиях.

Недавно группа разработчиков провела лабораторные испытания в помещении новой версии робота линии передачи. Новый прототип робота основан на многочисленных уроках, извлеченных из оригинального Technology Demonstrator, который тестировался в течение более двух лет на открытом полевом испытательном контуре в Lenox, тестере колес транспортной системы и в лаборатории. Прототип робота имеет полностью интегрированную систему управления, связи и питания, а в его конструкцию были полностью интегрированы различные сенсорные системы, включая LiDAR, видео высокой четкости, неподвижные изображения, инфракрасную камеру, детектор электромагнитных помех и метеостанцию.Аккумуляторная система теперь полностью интегрирована в конструкцию.

Коммерческий поставщик разработал новый набор прототипов линейки аппаратных средств на основе их текущего предложения. Новая механическая конструкция робота развивалась на основе того, что было изучено в ходе предыдущих испытаний, и направлена ​​на разработку аппаратного обеспечения новой линии. На октябрь 2012 года запланирована новая серия испытаний робота и оборудования новой линии на открытом воздухе. В ходе испытаний будут рассмотрены вопросы мобильности робота, операций управления и команд, связи и интеграции датчиков.

Об авторе

Д-р Эндрю Филлипс — директор по исследованиям в области передачи и подстанций. В настоящее время его исследования сосредоточены на программах воздушной передачи, подземной передачи, увеличенного потока мощности, подстанций и постоянного тока высокого напряжения (HVDC). Его особые интересы — это некерамические изоляторы (NCI), освещение и заземление, проверка и оценка компонентов, разработка датчиков и дневная проверка коронным разрядом. Эндрю получил степень бакалавра наук, магистра и доктора электротехники в Университете Витватерсранда в Йоханнесбурге, Южная Африка.

Доктор Филлипс имеет четыре патента США и является автором более шестидесяти журналов и публикаций на конференциях. Он зарегистрированный профессиональный инженер (PE) и член IEEE и CIGRE. С ним можно связаться по телефону [email protected] .

Кабель Robotic Profinet обеспечивает повышенную скорость передачи данных в реальном времени.

Компания Helukabel недавно объявила о добавлении нового кабеля PROFINET в свой широкий ассортимент промышленных кабелей Ethernet — HELUKAT PROFINET Type R Torsion.

  [ERROR] [1594782495.582555693, 0.326000000]: не удается проанализировать передачи. Неверное описание робота.
[ОШИБКА] [1594782495.6697
, 0.326000000]: документ об ошибке пуст.
  

  [ОШИБКА] [1594783081.365081451, 539.791000000]: исключение возникло при инициализации контроллера Joint_1_position_controller.
Не удалось найти ресурс «Joint_1» в «hardware_interface :: EffortJointInterface».[ОШИБКА] [1594783081.365288101, 539.791000000]: сбой при инициализации контроллера "Joint_1_position_controller"
  

  Контроллер загрузки: Joint_1_position_controller
    [ОШИБКА] [1594783082.375160, 540.688000]: не удалось загрузить Joint_1_position_controller
    [INFO] [1594783082.375588, 540.688000]: Контроллер загрузки: Joint_2_position_controller
    [ОШИБКА] [1594783083.453085, 541.622000]: не удалось загрузить Joint_2_position_controller.
  

  test_1_urdf:
# опубликовать все совместные состояния ------
  Joint_state_controller:
    тип: Joint_state_controller / JointStateController
    publish_rate: 50

#position Контроллеры
  Joint_1_position_controller:
    Тип: capacity_controllers / JointPositionController
    сустав: Joint_1
    pid: {p: 100.0, i: 0,01, d: 10}
  Joint_2_position_controller:
    Тип: capacity_controllers / JointPositionController
    сустав: Joint_2
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10}
  Joint_3_position_controller:
    Тип: capacity_controllers / JointPositionController
    сустав: Joint_3
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10}
  Joint_4_position_controller:
    Тип: capacity_controllers / JointPositionController
    сустав: Joint_4
    pid: {p: 100.0, i: 0.01, d: 10}
  Joint_5_position_controller:
    Тип: capacity_controllers / JointPositionController
    сустав: Joint_5
    pid: {p: 100.0, i: 0,01, d: 10}
  

  

<робот
  name = "test_1_urdf">

 
  
    
    
   ->

  <ссылка
    name = "base_link">
    <инерциальный>
      <происхождение
        xyz = "0.026901 0,024709 -0,0098697 "
        rpy = "0 0 0" />
      <масса
        значение = "0,34742" />
      <инерция
        ixx = "0,00046368"
        ixy = "- 2.9001E-06"
        ixz = "- 3.7543E-19"
        iyy = "0,0010571"
        iyz = "- 5.1522E-19"
        izz = "0.00076443" />
    
    <визуальный>
      <происхождение
        xyz = "0 0 0"
        rpy = "0 0 0" />
      <геометрия>
        <сетка
          filename = "package: //test_1_urdf/meshes/base_link.STL" />
      
      <материал
        name = "">
        <цвет
          rgba = "0.79216 0,81961 0,93333 1 "/>
      
    
    <столкновение>
      <происхождение
        xyz = "0 0 0"
        rpy = "0 0 0" />
      <геометрия>
        <сетка
          filename = "package: //test_1_urdf/meshes/base_link.STL" />
      
    
  
  <ссылка
    name = "link_1">
    <инерциальный>
      <происхождение
        xyz = "- 0,033996 0,053779 0,0013632"
        rpy = "0 0 0" />
      <масса
        значение = "0.62403 "/>
      <инерция
        ixx = "0,00055304"
        ixy = "3.8373E-06"
        ixz = "1.4793E-07"
        iyy = "0,00073956"
        iyz = "- 2,5812E-09"
        izz = "0.00076923" />
    
    <визуальный>
      <происхождение
        xyz = "0 0 0"
        rpy = "0 0 0" />
      <геометрия>
        <сетка
          filename = "пакет: //test_1_urdf/meshes/link_1.STL" />
      
      <материал
        name = "">
        <цвет
          rgba = "0,79216 0.81961 0,93333 1 "/>
       ...