ФОРУМ 01' (17) 2016

«Использование промышленной робототехнической
системы позволяет снизить
стоимость системы подвижности тренажера
приблизительно до 1 миллиона евро»,
— объясняет специалист DLR Тобиас
Белманн, который разделил награду
ассоциации euRobotics с Йоханом
Хейндлем (DLR) и Олафом Герингом
(Grenzebach Maschinenbau).
Разработчики тренажера рассчитывают
в скором времени выйти на рынок
с окончательной версией этой технологии,
которая может стать новым словом
в тренажеростроении и произведет революцию
в области обучения авиационного
персонала.
■■
История проекта:
от автомобиля
до вертолета
Работы по созданию роботизированного
тренажера ведутся экспертами
Центра Робототехники и механотроники
DLR с 2004 г. Наконец в 2010 г. исследования
по интерактивному воспроизведению
полета с помощью механической
руки увенчались успехом. Теперь
пилоты в кабине тренажера не просто
выполняли полет по заданному маршруту,
но могли управлять движением
капсулы. «Для инженера это означает,
что расчет движения механической руки
должен производиться в реальном
времени, то есть очень быстро, поскольку
это движение невозможно запланировать»,
— объясняет Белманн.
В 2011 г. к механической руке была подключена
новая кабина, в которой можно
было размещать любые органы управления:
штурвал самолета, руль автомобиля
или органы управления вертолетом. По
мере продвижения проекта менялись органы
управления и интерьер кабины тренажера,
превращая его то в автомобиль,
то в самолет или вертолет, но механическая
рука и купольный экран системы
визуализации оставались на своем месте
в зале испытаний на территории центра
DLR в Оберпфаффенхофене.
В настоящее время результаты этих
исследований нашли свое воплощение
в тренажере экипажа самолета Diamond
DA42 компании Grenzebach. «В частности,
в этом тренажере возможно многократное
повторение упражнений для
подготовки пилотов к выходу из критических
ситуаций, — рассказывает Белманн.
— Воссоздание таких условий
в реальном учебно-тренировочном полете
было бы слишком дорого, да и небезопасно».
Из кабины тренажера Diamond
DA42 обеспечивается обзор закабинного
пространства, полностью соответствующий
визуальной обстановке кабины
реального самолета, вне зависимости
от движений механической руки.
Тренажер уже не раз был опробован
НОВОСТИ МИРОВОЙ ИНДУСТРИИ
опытными пилотами из различных авиакомпаний
и компаний-производителей
авиационной техники. «Их оценка
очень важна для нас, так как позволяет
нам обеспечить максимально реалистичное
воспроизведение тренажером
условий полета», — продолжает Белманн.
В ближайшем будущем тренажер
DA42 производства Grenzebach должен
пройти сертификацию в соответствии
с требованиями к устройствам категории
Level D — самой высокой квалификационной
категории авиационных тренажеров.
Это означает, что пилоты, проходящие
обучение в роботизированном тренажере,
смогут отрабатывать ситуации,
умение справляться с которыми
в реальных условиях может спасти им
жизнь. «Наш тренажер позволяет отработку
достижения самолетом предельных
ограничений по крену и тангажу.
У механической руки имеется достаточное
поле для выполнения таких маневров»,
— объясняет Белманн. Для пилотов
это означает, что в данном тренажере
можно без проблем отрабатывать
даже перевернутый полет.
По материалам
www.flyingmag.com и www.dlr.de
перевод с английского
Татьяны РОМАНОВОЙ
Комментарий
Андрей БЮШГЕНС,
доктор технических наук,
генеральный конструктор
АО ЦНТУ «Динамика»:
И
снова мы в роли догоняющих. Хотя,
как знать, может быть, это
и хорошо, в инженерной практике
в этой позиции есть определенные преимущества:
можно учесть ошибки лидера,
сделать все быстрее и аккуратнее.
В использовании промышленных роботов
в качестве системы подвижности
помимо стоимости есть и другие очевидные
преимущества. Как известно, одной
из определяющих характеристик системы
подвижности являются располагаемые
хода по разным степеням свободы.
Так вот у промышленных роботов семейства
KUKA они в разы больше, чем
у традиционных систем подвижности
на платформе Стюарта. В соответствии
1 (17) / 2016
с результатами цаговских работ это означает,
что качество имитации перегрузок
также возрастает в 2-3 раза.
Тревожил вопрос: «А сможет ли система,
предназначенная для позиционирования
различных грузов и инструментов,
обеспечить необходимые для
тренажеров динамические характеристики?»
Работы, проведенные АО «Иннотех»
с роботом KUKA TITAN 1000
показывают, что располагаемые частотные
характеристики нам и не снились.
К сожалению, есть и фатальные проблемы
(пока, во всяком случае). Это ограниченная
грузоподъемность имеющихся
роботов. Паспортная грузоподъемность
имеющегося в нашем распоряжении самого
мощного в линейке KUKA робота
TITAN составляет всего 1000 кг, а с учетом
реальных тренажерных компоновок
(вынос центра масс, значительные моменты
инерции и т.д.) и того меньше.
ФОРУМ
Это означает невозможность разместить
на системе подвижности коллимационную
систему визуализации. В варианте
с проекционной системой возникает
конфликт перемещений системы
подвижности и полей обзора системы
визуализации, решение которого, увы,
лежит в плоскости снижения характеристик
тренажера. При движении робота
внутри экрана отбрасываются тени,
что приводит к необходимости ограничивать
перемещения или увеличивать
диаметр экрана, либо сужать поле обзора
или увеличивать количество проекторов.
Впрочем, процесс не остановишь,
когда-то IBM PC 286 не были способны
решать уравнения движения самолета
в реальном времени. Будет расти грузоподъемность
роботов, будет повышаться
качество очков виртуальной реальности
и решение обязательно будет найдено.
35