Робот помогает экскаватору

Алексей Грамматчиков
обозреватель журнала «Эксперт»
14 августа 2021, 08:56

Роботизация быстрыми темпами проникает в сферу производства спецтехники: экскаваторы, бульдозеры, погрузчики и прочие машины активно оснащаются новыми ассистентами, которые, например, помогают управлять габаритной техникой в плохую погоду, при выполнении сложных работ или оперативно отслеживать состояние ключевых узлов и агрегатов.

Экскаватор без человека в кабине медленно двигается по карьеру и самостоятельно опрокидывает ковш с землей в кузов самосвала. Наблюдать такую картину работающей без участия человека спецтехники можно будет уже в обозримом будущем. Также, как и в сфере легковых автомобилей производители специальных машин активно оснащают свою продукцию роботизированными опциями.

Например, специализирующаяся на производстве строительной техники японская компания Komatsu совместно с американской компанией Skycatch разработали прототип экскаватора, который способен полностью работать без оператора. В машину встроены сенсоры и датчики, которые передают собранную информацию в компьютер. Далее моделируется трехмерная карта строительной площадки, и в зависимости от задач, программа задают алгоритм действий: скажем, робот-экскаватор может самостоятельно вырыть траншею с заданными параметрами глубины и ширины или перевезти нужные объемы грунта с одного части строительной площадки на другую.

Американская ИТ-компания Built Robotics в свою очередь разработала экскаватор-беспилотник на основе погрузчика Bobcat. Создатели такой техники заявляют, что этот робот вполне может без участия человека выполнять строительные работы. Инженеры решили использовать лазерный датчик лидар, который умеет ориентироваться в пространстве и отслеживать свое место расположения в точности до сантиметра. При этом он может работать в экстремальных условиях, выдерживая серьезные вибрации, удары и другие нагрузки. Благодаря этому экскаватор самостоятельно исправно следит за наполнением ковша и избегает столкновения с окружающими препятствиями и людьми на строительной площадке.

В экспериментальном режиме роботы-экскаваторы и самосвалы уже широко используются в горнодобывающей промышленности. Например, корпорация Caterpillar испытывает мощные бульдозеры-беспилотники в угольных карьерах Австралии. А российская компания «Цифра» разработала систему дистанционно-управляемого беспилотного погрузчика на основе БеЛАЗа. Представители компании заявляют, что в результате проведенных испытаний эффект повышения производительности перевозок такой техники повысился на 21,9%, а удельная экономия топлива составила 13%.

Но все же пока широкому использованию роботизированной техники в строительстве мешают законодательные ограничения, а также тот факт, что автономные машины все еще существенно дороже традиционных экскаваторов, бульдозеров, самосвалов. Пока же производители спецтехники оснащают свою продукцию «умными» помощниками. «Интеллектуальные системы помощи операторам подсказывают, как эффективнее эксплуатировать технику, -- рассказал «Эксперту» Юта Кацушима, директор подразделения по продажам и маркетингу Hitachi Construction Machinery Eurasia. --Например, при выборе ЭКО-режима, если машинист экскаватора перестает задействовать рычаги, контроллеры распознают эту паузу, и обороты ДВС автоматически снижаются на 100 об/мин. Также среди владельцев нашей техники довольно востребован сервис автоматизированных ежемесячных отчетов ConSite, в которых указываются такие параметры, как время простоя машины, режимы, в которых она работала, время, затраченное на поворот платформы (самая энергоемкая операция экскаватора) и т.д. Благодаря анализу таких данных клиенты могут оптимизировать рабочие процессы, а также экономить топливо, проявляя заботу об окружающей среде».

А на поставляемые в Россию погрузчики Kramer устанавливается система Smart Handling, которая частично автоматизирует процесс погрузки-разгрузки материалов. «Smart Handling обеспечивает более короткие циклы погрузки-разгрузки, а также безопасную и точную работу ковша или паллетных вил, -- рассказывает Владислав Андрианов, региональный менеджер Kramer по продажам в странах СНГ, Восточной Европы, центральной Азии и Кавказа.-- Автоматическое выполнение рутинных задач позволяет оператору сфокусировать внимание на основных задачах. Система отслеживает параметры нагрузки телескопической стрелы, устраняя риск опрокидывания машины. Кроме того, она повышает удобство управления и снижает утомляемость оператора: в одном движении джойстика объединено сразу несколько функций (например, опускание и втягивание телескопической стрелы). Погрузчики с таким функционалом особенно востребованы в средних и крупных хозяйствах: они позволяют в короткие сроки выполнять большой объем погрузочно-разгрузочных работ и сохранять высокий уровень производительности в периоды пиковых нагрузок».

«В стандартную комплектацию наших экскаваторов-погрузчиков входит система Automate, которая является «умным» помощником оператора, -- продолжает Денис Тимофеев, консультант по строительной технике JCB в России. -- Она позволяет автоматически фиксировать и расфиксировать экскаваторную стрелу. Ранее данная операция выполнялась при помощи тросикового привода замка вручную. Кроме того, Automate помогает уменьшить колебания фронтального ковша во время движения машины и лучше удерживать материал в нём благодаря автоматической системе плавного хода, что повышает уровень комфорта оператора. Система активизируется при достижении машиной заданной пороговой скорости движения. Также Automate позволяет в автоматическом режиме складывать опоры погрузчика. Оператору больше не нужно постоянно удерживать рычаги складывания опор. Теперь достаточно перевести их один раз в крайнее положение и отпустить. Машина автоматически осуществит подъём за минимальное время благодаря повышению оборотов двигателя».

Производители спецтехники указывают, что пока на российском рынке особенно востребованы интеллектуальные функции, которые помогают продлить срок эксплуатации дорогостоящей техники. «Операторам наших погрузчиков помогает приложение Load Assist, оно позволяет набирать в ковш необходимый объем материала, автоматически взвешивая его. Это помогает избежать повышенной нагрузки на машину, сохраняя ее высокую производительность, -- говорит Олег Шельдешов, руководитель по послепродажному обслуживанию Volvo Construction Equipment. -- Операторам сочлененных самосвалов в качестве интеллектуального помощника в свою очередь доступно приложение Haul Assist, предупреждающее перегруз машины и призванное оптимизировать ее работу. А операторы асфальтоукладчиков используют приложение Pave Assist, которое позволяет производить укладку асфальта необходимой температуры и толщины, а также подсказывает, на какой участок нужно добавить материал, а на каком – снять. Данные отображаются на планшете в кабине оператора, информация обновляется в режиме реального времени, что дает возможность быстро устранять возникающие проблемы и избегать повторной работы. Все это помогает повысить эффективность и долговечность техники».