Манипулятор стоимость: Услуги манипулятора в Москве, цена за час — YouDo

>

Услуги манипулятора в Москве, цена за час — YouDo

Если вас интересует стоимость услуг манипулятора и сроки перевозки груза, всю необходимую информацию можно найти на сайте Юду. Здесь зарегистрированы опытные водители и грузчики из Москвы и Московской области, которые готовы ответить на ваши вопросы и предоставить обслуживание по выгодной цене.

Почему стоит заказать услуги исполнителей Юду?

На Юду вы найдете данные частных специалистов и сотрудников транспортных компаний, которые занимаются доставкой крупногабаритных грузов. Вы сможете недорого заказать услуги исполнителя, который подходит по квалификации и цене на работы.

Водители манипуляторов, зарегистрированные на Юду, гарантируют высокое качество обслуживания по приемлемой стоимости. Груз в кузове машины исполнителем надежно закрепляется, что исключает любые возможности его повреждения. Специалист заранее рассчитает маршрут, который позволит завершить перевозку в кратчайшие сроки.

Исполнители Юду занимаются транспортировкой:

  • строительных материалов
  • промышленного оборудования и спецтехники
  • различных автомобилей

Если у вас возникла необходимость перевезти груз с помощью манипулятора, достаточно будет опубликовать заявку на сайте Юду. Сообщите в ней, куда нужно отправить материал, а также на какой день запланирован вывоз – и грузчики сами предложат вам помощь.

Сколько стоят услуги исполнителей Юду?

На Юду вы найдете множество предложений по невысокой цене. Исполнители работают по выгодному прайсу в регионе – стоимость услуг манипулятора у них гораздо ниже, нежели в популярных транспортных компаниях. Вы сможете сделать заказ, выполнение которого будет стоить совсем недорого.

Итоговая цена на аренду грузовика будет зависеть от следующих факторов:

  • длительность дороги (количество километров между пунктами отправки и доставки)
  • объем и тяжесть груза

Если вы хотите узнать стоимость аренды машины на час, изучите прайс-листы специалистов, зарегистрированных на сайте Юду. Вы можете сравнить расценки на услуги у нескольких исполнителей и выбрать самое подходящее предложение.

Также можно обсудить цену на обслуживание лично со специалистом. Сообщите исполнителю, что нужно перевезти и на какое расстояние, а он рассчитает примерную стоимость услуг манипулятора.

Заказать перевозку манипулятором бытовок и гаражей в Москве и всей России

Цены и отзывы

Цена перевозки от 900 Руб

 

Грузоперевозки › Манипулятор

Для кого

Для организаций и частных лиц. Работаем с НДС и без НДС. 

Работаем по трёх стороннему договору. Отдельно можно застраховать груз.

Для тех кто готов ждать, чтобы получить максимально низкую цену. Везет Всем работает по схеме аукциона.

 

Как узнать стоимость и выбрать перевозчика.

Оставьте заявку, в которой подробно опишите ваш груз. Уточните почему вам требуется именно кран-манипулятор. Расскажите какие есть возможные препятствия для погрузки.

Обсуждение можно вести в комментариях к заявке. Наши перевозчики зададут точные и профессиональные вопросы, которые помогут им оценить сложность перевозки.

Что в свою очередь поможет предложить адекватные ценовые условия.

Не бойтесь торговаться, если у вас ограниченный бюджет. Имейте в виду, чем больше времени вы готовы ждать, тем больше перевозчиков успеют узнать о вашем предложении и, тем больше выгодных ценовых предложений вы можете получить. Не хватайтесь за первого попавшегося перевозчика. Рекомендуем изучить профиль перевозчика на нашем сайте.

Уточняйте, зарегистрирован ли манипулятор в ростехнадзоре.

В профиле содержится информация о загруженных и проверенных документах, количество успешных перевозок и отзывы старых клиентов. Как положительные, так и отрицательные. Мы ничего не скрываем и у нас нет фальшивых накрученных отзывов.

Что возим

Манипуляторы оптимально подходят для:

  • Перевозки бытовок и вагончиков;
  • Разгрузочных работ;
  • Доставки строительных материалов
  • Перевозки контейнеров;
  • Перемещения негабаритных павильонов, ларьков и киосков;
  • Армейских кунгов;
  • Монтажных работ;
  • Грузоперевозок металлоконструкций, ЖБИ, сейфов;
  • Эвакуации авто.

Чаще всего используются для перевозки стройматериалов.

Используются небольшие манипуляторы 5-7 тонн для доставки кирпича, цемента в Биг бегах 1-1,5т , ФБС (фундаментных плит), кровли в профлистах, плит перекрытий, строительных смесей, для доставки леса, опалубки, пенобетона т.е. все что запалечивается или вяжется в пачки или связки и необходимо для стройки.

Чем обычно возим

  • Мощные и вместительные машины КАМАЗ, грузоподъемность стрелы 7-8,5 тонн, борта – 10-12;
  • Компактные и маневренные южнокорейские автомобили с грузоподъемностью стрелы 6-7 тонн, борта – 7-8;
  • Небольшой и маневренный грузовой автомобиль Isuzu Forward с КМУ;
  • Кран-манипулятор Hino Motors, бренда принадлежащего корпорации Toyota – полноценный бортовой автомобиль с собственной крановой установкой;
  • Дэу Новус Грузоподъемность крана 4,5 тонны, Грузоподъемность борта 8 тонн, Длина платформы (кузова) 5,5 метров,Длина стрелы: 10 метров;
  • Манипуляторы с прицепами, монтажными люльками для работ на высоте, пирамидами и другим дополнительным оборудованием.  

Услуги манипулятора в Москве и Московской области недорого

В компании Lite Miles можно арендовать кран манипулятор с грузоподъемностью борта от 5 т до 20 т, стрелы от 3 т до 10 т. Заказать грузовой кран манипулятор в Москве и Московской области можно для перевозки оборудования, бытовки, паллет с кирпичом или для работы на смене.

Для высоких грузов необходимо арендовать низкорамный манипулятор. Для большого количества паллет или длинных грузов нужно арендовать манипулятор длинномер, шаланду с манипулятором.

Для дорог, где нет асфальта, лучше заказать полноприводный манипулятор, манипулятор камаз или воспользоваться услугой манипулятора вездехода. Манипуляторы используют для перевозки негабаритного груза. Для перевозки такого груза необходимо дополнительно заказывать сопровождение.

Манипулятор с люлькой (или корзиной) подойдет для монтажных работ. Например, заменить рекламный баннер.

“Манипулятор на час” заказывают те, кому нужна почасовая аренда манипулятора и требуется сделать небольшое количество работ.

Рекомендуем арендовать маленький манипулятор, если в зоне погрузки-выгрузки мало места для проезда грузовой машины.

Услуги крана манипулятора с водителем будут выгодны, когда груз необходимо переставить на большое расстояние, перевезти из одного города в другой. Аренда грузовика с манипулятором — универсальное решение для погрузочно-разгрузочных работ и перевозок.

Манипуляторы компании Lite Miles являются спецтехникой и имеют пропуск в центр Москвы (ТТК, СК).

Для подбора и заказа нужного манипулятора обратитесь к менеджерам компании Lite Miles по телефону +7 (495) 118-40-10 или напишите на почту [email protected]

Манипулятор заказывают для перевозки:

Услуги перевозки груза манипулятором

Стоимость перевозки манипулятором зависит от расстояния между точками загрузки и выгрузки, общего веса и объема груза, веса самого тяжелого места, проходимости дороги на загрузке и выгрузке.

Автопарк компании Lite Miles состоит из современных манипуляторов MAN, Mercedes, Daewoo, Камаз, Hyundai. Машины находятся в собственности компании. Спецтехника проходит ежедневный контроль. Краном манипулятором управляют опытные водители. Машины укомплектованы чалками, пауком и кониками.

Мы принимаем все виды оплат: наличный расчет, безналичный без НДС, безналичный с НДС. По факту завершения работ предоставляем полный комплект закрывающих документов в электронном виде и оригиналы.

Сообщите менеджеру компании Lite Miles параметры груза (вес, габариты, количество), точки загрузки и выгрузки, проходимость дороги и мы поможем подобрать оптимальный вариант перевозки манипулятором.

Как мы работаем

1

Вы заполняете заявку

Оставьте заявку или позвоните нам по телефону +7 (495) 118-40-10

2

Мы производим расчет

В течение получаса предоставляем выгодное предложение

3

Вы совершаете оплату

Заключаем договор.

Доступны все способы оплаты

4

Мы осуществляем доставку

Качественно делаем свою работу, оповещая о событиях

Аренда манипулятора в Москве, стоимость 8500р.

 

Компания «Спецтрансппорт.Москва» приветствует Вас на нашем официальном сайте, посвященном аренде манипуляторов и услугам которые оказывает данная техника.  Основное направление нашей деятельности в Московском регионе, являются грузоперевозки манипуляторами с различными характеристиками крановых установок а также грузоподъемностью бортов. В парке компании представлены  КМУ тросовые и гидравлические, для безопасного и качественного выполнения монтажных и погрузо-разгрузочных работ.

Правильно подобранный под выполнение конкретной задачи манипулятор  сможет минимизировать затраты рабочего времени  и соответственно уменьшить стоимость аренды техники для заказчика. 

Заказать услуги крана-манипулятора у нас предельно просто и выгодно, вся техника имеет пропуска в центр, экологический класс не ниже евро 3. Для этого достаточно позвонить нам или написать в форме «обратной связи» мы перезвоним и сделаем подробный расчет стоимости. Для долгосрочной аренды,  есть специальные льготные условия. Вся техника сдается с опытными водителями-операторами. Каждая единица укомплектована пауками, чалками разной длины и пристяжными ремнями для фиксации груза в кузове.

 

Как заказать манипулятор

Принимаем звонок, делаем расчет, согласовываем время.

Водитель доставляет технику точно в назначенный срок.

Перевозим ваш груз в указанную точку.

Оплата услуг манипулятора наличными, либо безнал. 

 

  

 

Манипулятор выполняет огромное количество разнообразных функций. Наличие у грузового автомобиля крановой установки позволяет без привлечения дополнительной техники производить погрузку, выгрузку, монтаж, перевезенных грузов. Многофункциональность самопогрузчика делает его востребованным во многих отраслях, таких как: грузоперевозки, строительство, коммунальная сфера. Арендовать манипулятор в Москве, можно с дополнительным навесным оборудованием: люлькой(корзиной для подъема людей), вакуумной присоской(для монтажа стеклопакетов), грейферным захватом(для поднятия бревен, сыпучих материалов и.т.д.), шнековым буром(для бурения под опоры ЛЭП, завинчивания свай, бурения лидерных скважин)

      Условия аренды крана-манипулятора:

  1. Техника предоставляется арендатору, только с экипажем(водитель-оператор)
  2. Смена работы составляет семь часов + один час подачи техники
  3. Пробег автомобиля за МКАД оплачивается отдельно 
  4. Переработка сверх смены оплачивается согласно тарифной сетки данного автомобиля

Рынок  строительной техники в города Москвы, значительно отличается от регионального, большим количеством предложений. Крупные компании, мелкие, частные лица, предлагают свои услуги в данной сфере. Огромную его часть занимают диспетчерские организации, предлагающие чужой транспорт со своим коэффициентом увеличения стоимости. Что предлагаем мы:

  1. Аренду крана-манипулятора от собственника
  2. Квалифицированный опытный персонал
  3. Исправную современную технику
  4. Пропуска для заезда в центр города
  5. Несколько вариантов оплаты

Работаем с безналичными платежами, предоставляем, все необходимые документы. Зарекомендовали себя как надежный партнер и союзник со многими строительными организациями. Техника компании базируется в разных районах города, что гарантирует оперативную подачу, даже на экстренные заказы. Не увеличиваем стоимость аренды манипулятора при въезде в Третье транспортное кольцо, Садовое кольцо, как делают другие. Работать с нами просто и комфортно, убедитесь в этом позвонив нам.

 

В компании «Спецтранспорт.Москва» можно заказать кран-манипулятор в аренду с оператором на любой срок, для проведения работ и грузоперевозок в Москве и Московской области. Собственный автопарк с современной техникой отвечающей всем требованиям технического надзора.  Манипуляторы от 3 до 20 тонн, а так же низкорамные, гидравлические, тросовые и вездеходы. Стоимость въезда в центр уже включена в цену перевозки. 

  

Заказать аренду манипулятора в Москве можно по телефону 89263693113 или в форме обратной связи.

Заказать перевозку груза манипулятором по Санкт-Петербургу и России 🚚 Цена от 25 ₽/КМ

«Клевер Логистик» предлагает доставку автомобилями, оборудованными манипулятором. Кран-манипулятор представляет собой подъемное устройство, которое устанавливается на грузовую платформу автомобиля. При помощи такого механизма можно погружать в кузов крупногабаритные конструкции без участия грузчиков. Услуга актуальна для следующих видов груза:

  • легковые автомобили, мотоциклы, другие транспортные средства;
  • металлоконструкции;
  • бетонные, железобетонные изделия;
  • буровое оборудование;
  • строительный мусор;
  • вагончики, бытовки, другие постройки;
  • трубы.

Для обеспечения сохранности отправления грузовой отсек оснащают ремнями, упорами и прочими приспособлениями для фиксации.

Перевозка негабаритных грузов манипулятором

Часто манипуляторы используются для транспортировки крупных и тяжеловесных конструкций. В большинстве случаев такие отправления попадают в категорию негабарита.В таком случае перевозка выполняется с соблюдением следующих правил:

  • Водитель, выполняющий перевозку, должен иметь при себе разрешение ГИБДД. В документе указывают характеристики груза, маршрут, даты загрузки и выгрузки, информацию о водителе и автомобиле.
  • На кузове автомобиля размещают опознавательные светоотражающие знаки. Они должны быть хорошо видны другим участникам дорожного движения.
  • К перевозке допускаются только опытные водители. Во время движения важно соблюдать скоростной режим, избегать опасных маневров.
  • При планировании маршрута доставки учитывают множество моментов, таких как сложность дорожной обстановки, качество покрытия, наличие сооружений, которые могут препятствовать проезду и т. д.
  • В некоторых случаях доставку выполняют при сопровождении экипажа ДПС.

Стоимость доставки манипулятором

При расчете цены доставки учитывают особенности груза, маршрут доставки, условия загрузки/выгрузки и другие моменты. Если перевозка осуществляется в пределах города, она оплачивается по фиксированному тарифу, исходя из общего времени работы автотранспорта. Цена междугородней перевозки определяется с учетом километража.

Для расчета стоимости услуги необходимо обратиться к менеджеру по логистике или воспользоваться калькулятором на сайте. Онлайн-калькулятор содержит тарифы для всех популярных направлений. Цена может различаться для поездки в разные даты. После расчета система предлагает пользователю доступные варианты оказания услуги. Среди них можно выбрать ближайшую дату или лучшую цену.

Цена услуги включает оформление всех необходимых документов. Дополнительно оплачивается страхование и сопровождение груза (при необходимости).

Как заказать услугу грузоперевозки манипулятором

Оформить доставку груза можно самостоятельно на сайте. Форма заказа будет доступна сразу после расчета стоимости транспортировки. Также для оформления грузоперевозки манипулятором можно позвонить оператору, сообщить ему информацию о грузе и маршруте поездки. Специалист подбирает подходящий транспорт, назначает дату загрузки, планирует оптимальный путь доставки.

Более подробную информацию можно получить у менеджеров по телефону 8 800 555 33 84

Манипуляторы в Москве и Московской области: транспортная компания «Гранд Транс»

Рассчитать точную стоимость Манипулятор

Такая техника, как манипулятор часто необходима для безопасной транспортировки спецтехники, крупногабаритных, а также эвакуации транспортных средств, когда автомобилист попадает в сложную ситуацию, например, машина попала в ДТП или съехала в кювет. Кроме того, есть множество других причин заказать услуги этой техники.

Автокран манипулятор: частые вопросы

  • Что это за механизм? Это грузоподъёмное устройство, предназначенное для подъема, переноса, транспортировки тяжеловесных грузов;
  • Что собой представляет? Представляет собой грузовик с мобильной платформой и установленной телескопической стрелой. Это многозвенный механизм с приводами в каждом суставе;
  • Для чего нужен заказ манипулятора? Применяется для подъёма и переноса тяжеловесных
  • грузов;
  • Какая грузоподъемность? Востребованная техника с грузоподъемностью 1,5-3 тонны, длиной кузова до 6 м. и 5 тонн и длиной кузова до 9 м. Для особо тяжелых грузов рекомендуются краны-манипуляторы с грузоподъемностью до 25 тонн;
  • В чем преимущества? Высокая степень мобильности, подвижность, безупречная скорость погрузочно-разгрузочных работ, сочетание погрузчика и перевозчика, доступная аренда.

В каких сферах необходимы услуги манипулятора?

Данные механизмы требуются во многих сферах, такие как:

  • разгрузочно-погрузочные работы связанных с тяжелыми грузами, когда переместить их вручную не представляется возможным;
  • необходимость установить электрооборудование, электрошкафы, трансформаторы, торговое/холодильное оборудование, а также монтаже ситалайтов и рекламных щитов;
  • необходимость эвакуации легковых/грузовых автомобилей после ДТП и других ситуаций;
  • строительно-монтажные работы, перевозка грузов, когда размера стройплощадки недостойно для другого транспорта;
  • требуется установить/перевезти гаражи, киоски, строительные бытовки, туалетные кабинки, дачные душевые, небольшие домики и т. д.;
  • для перевозки упакованного товара.

Выбор подходящего автокрана

При аренде а следует учитывать такие критерии:

  • максимальная нагрузка, важно точно знать массу поднимаемого груза;
  • высота: максимальная высота под крючком должна быть больше заданной;
  • высота подъема: выбирайте технику с крановой стрелой, включая вспомогательный гидравлический кран.

Краны-манипуляторы в ТК «Гранд Транс»

Специалисты транспортной компании «Гранд Транс» предлагают заказать кран-манипулятор в Москве и московской области для любых строительно-монтажных работ, когда нерационально или невозможно использовать другую технику. Мы предлагаем такие виды манипуляторов: с ломаной платформой и краном и с прямой платформой и краном.

Если есть вопросы, звоните 8 (800) 301-87-01 (звонок по России бесплатный) — вы узнаете все нюансы аренды манипулятора.

Аренда крана манипулятора cмена 4900 р -перевозка бытовок , машина манипулятор

Аренда манипулятора у нас это экономия время, средств и трудозатрат на перевозки!

Наша техника имеет пропуска для работы в центре города!

-Наш парк многофункционален

-Наши цены реальные и приемлемые

— Индивидуальный подход

-Мы надежны ( в реестре поставщиков г. Москвы)

— Работаем с физическими и юр.лицами с предоставлением отчетных документов

 Сплошные плюсы и никаких минусов – вы получаете в свое распоряжение в аренду манипулятор на время, которое необходимо для проведения нужных видов работ  с водителем, который по совместительству является и оператором манипулятора. 


 

 


Перевозка бытовок-наша главная специализация

Основная техника нашего парка «заточена» на выполнение этой задачи. Загрузка-разгрузка через препятствие, многоярусный монтаж, транспортировка утяжеленных бытовок- вот далеко не полный список работ, выполняемых нам, и в этом разделе перевозок.Перевозка бытовок манипулятором оптимальное решение транспортировки данного груза.


 

Аренда манипулятора с люлькой
Аренда спецтехники манипуляторов у профильных организаций стала оптимальным решением для всех – вы получаете машину, которая выполнит строго определенный объем работ.

Аренда низкорамного манипулятора
Если с погрузкой и закреплением перевозимых объектов вопрос решился, остался самый важный этап – перевозка грузов. Опять же, всплывают два основных параметра – масса груза и габариты. С первым все понятно. А вот с габаритами не всё так просто


Аренда манипулятора вылет стрелы 22 метра
Совмещая в себе одновременно две полноценных машины – грузоподъемного механизма и грузового автомобиля – такая техника позволяет существенно снизить затратность процессов разгрузки-погрузки, транспортировки грузов.

Когда выгодна аренда манипулятора

В середине 90-х годов на российском рынке грузоперевозок появилась новая услуга — аренда крана манипулятора. «Что это за техника?» спросите Вы Наиболее распространенный тип  крана манипулятора состоит из телескопической стрелы, установленной на мобильной платформе- грузовике. Такая связка обеспечивает подвижность и многофункциональность для этого вида спецтехники.

Кран манипулятор успешно работает там, где аналогичная техника будет простаивать. Перевозка манипулятором бытовок , станков, трансформаторов, радиаторов, вот далеко не полный список того, где авто-кран манипулятор будет вне конкуренции.Очень удобно арендовать автоманипулятор для строительных работ. Это доставка стройматериалов, разгрузка- погрузка, а также подъем кирпича, пеноблоков. Использование автоманипулятора при разгрузке кирпича, пеноблоков сводит к нулю процент боя.

Автокран манипулятор- одна машина вместо двух.

Что нужно знать заказывая машину с манипулятором

Что нужно учитывать, делая такой заказ, как аренда машины манипулятор. Прежде всего вес груза. Дело в том, что стрела крана имеет характеристику- грузоподъемность.Допустим, грузоподъемность стрелы крана 3 тонны — это значит,что механизм автоманипулятора может поднимать этот вес, на минимальном вылете, с наклоном стрелы от 70º(относительно горизонта). Естественно, при таком угле, ни о каком большом маневре , ни может идти речи, поэтому наибольший вес груза (с условием максимально близкого подъезда, к загружаемому объекту) будет, примерно,2- 2,5 тонны.
Крана манипулятора с такими характеристиками, будет достаточно для

  • -перевозки станков
  • -перевозки колец колодца,
  • -перевозка кирпича
  • -перевозки бытовок дачных, легких строительных ,
  • ж/б блоков, легковых автомашин.

Это техника будет так же востребована для строительства дачных коттеджей. Конечно,стоимость аренды манипулятора такого класса будет выше.
-при аренде крана манипулятора Москва -область учитывается пробег автомашины за пределами МКАД

 

9569206

Калькулятор Аренды манипулятора:
Простой маршрут (загрузка-выгрузка два адреса)
Сложный маршрут (загрузка-выгрузка более двух адресов)

 

NREC разрабатывает инновационный легкий реконфигурируемый манипулятор с большим радиусом действия для Airbus — Национальный инженерный центр робототехники

25 января 2019 г.

NREC работает с Airbus над устранением двух распространенных ограничений при создании технологии роботов-манипуляторов: работа в ограниченном пространстве и неэффективное обучение роботов отдельным задачам.Эта новейшая совместная группа работает над решением этих ограничений с помощью гибких, недорогих, модульных роботизированных манипуляторов, которые можно использовать в различных производственных операциях с ограниченными возможностями. В аэрокосмической отрасли это решение окажется полезным для таких задач, как проверка топливных баков и доступ к другим частям транспортного средства, где пространство ограничено.

Большинство промышленных роботов-манипуляторов оптимизированы для выполнения повторяющихся задач с высокой точностью.Однако эти манипуляторы не подходят для ограниченного пространства, поскольку они громоздки, не соответствуют требованиям, имеют фиксированную геометрию, а также неподходящий форм-фактор. Эти факторы, в дополнение к технологическим ограничениям, могут привести к повреждению прилегающих рабочих поверхностей. Кроме того, эти промышленные манипуляторы не являются модульными и не могут быть легко перепрограммированы для выполнения других задач. Существуют более новые системы (например, роботы-змеи), которые могут перемещаться в этих замкнутых пространствах, но они часто очень ограничены с точки зрения сил, которые они могут приложить к рабочему органу.

Чтобы устранить эти недостатки, NREC адаптирует существующую технологию приведения в действие и управления для разработки гибкой и модульной робототехнической системы. Этот новый манипулятор позволяет собирать стандартную серию модульных компонентов в различные конфигурации манипулятора для различных задач и рабочих пространств, которые встречаются, например, для работы на больших расстояниях в ограниченном пространстве. Аспект модульности обусловлен стандартными интерфейсами как для аппаратных, так и для программных компонентов, которые обеспечивают согласованный интерфейс для различных конфигураций. Кроме того, манипулятор будет иметь усовершенствованные датчики, встроенные в звенья, которые позволяют распознавать и адаптироваться к ошибкам, возникающим в результате облегченной конструкции манипулятора.

Эта программа, финансируемая Airbus Americas, в настоящее время находится на втором этапе. На этом этапе NREC создает прототип системы и демонстрирует ее работу на ряде различных производственных процессов, определяемых заказчиком.

Маточный манипулятор Pelosi

Rev Obstet Gynecol.2011 г.; 4(1): 37–38.

Продукт: Маточный манипулятор Pelosi.
Компания: Apple Medical Corporation Розничная цена: 1400 долларов США

Brigham and Women’s Hospital, больница Фолкнера, Гарвардская медицинская школа, Бостон, Массачусетс

Член редакционной коллегии Reviews in Obstetrics & Gynecology рассмотрел следующие устройства. Мнения автора являются личным мнением и не обязательно отражают точку зрения Reviews in Obstetrics & Gynecology или MedReviews®, LLC.

Компании могут отправить продукт на рассмотрение, отправив электронное письмо Мерили Крофт по адресу [email protected]

Дизайн/Функциональность: 4

Инновация: 2

Стоимость: 4,5

Общий балл: 4

Продолжая тему «где есть имя, там и маточный манипулятор», вряд ли можно было ожидать, что лапароскопический мир нет версии плодовитого изобретателя Марко Пелоси II, доктора медицины. Как и во многих других идеях доктора Пелоси, это устройство направлено на удовлетворение потребностей с помощью широкой функциональности, простоты и возможности повторного использования.

Дизайн/Функциональность

Маточный манипулятор Pelosi (Apple Medical Corporation, Мальборо, Массачусетс) — многоразовый манипулятор, который делает все (почти). Он прост в сборке и введении, а при использовании с зубчатым держателем прочно прилегает к матке для удобной и надежной манипуляции. Его поворотная головка обеспечивает анте-ретрофлексию матки, а полый обтуратор позволяет закапывать краситель для оценки полости во время миомэктомии или хромопертубации. Дополнительный экранированный обтуратор с чашеобразной конструкцией обеспечивает дополнительную поддержку шейки матки и оконтуривание свода, когда это необходимо.

При использовании автором Pelosi оказалась именно такой, какой я ее себе представлял — простой, прочной и надежной. Для общих простых манипуляций на матке она намного лучше канюли Джархо или Коэна. Более сложные случаи, особенно тотальная лапароскопическая гистерэктомия, меня не впечатлили. Пелоси по-прежнему был очень функциональным, но экранированный обтуратор, на мой взгляд, нуждается в доработке.Во-первых, он бывает только одного размера, тогда как шейки бывают разных размеров. Во-вторых, его нельзя использовать с фиксирующим креплением, что делает его немного менее надежным. В-третьих, без тенакулума вставить его намного сложнее. Наконец, он изготовлен из нержавеющей стали и проводит электричество, что потенциально ограничивает его использование с электрокоагуляцией на вагинальной манжете. В общем, это действительно хорошо для всего, кроме тотальной лапароскопической гистерэктомии.

Оценка дизайна/функциональности: 4

Инновация

Маточный манипулятор Pelosi не содержит никаких новых технологий, но сочетает многие стандартные технологии в гораздо более совершенной мышеловке.

Инновация Оценка: 2

Стоимость

По сравнению с некоторыми другими многофункциональными маточными манипуляторами (т.е. HOHL), Pelosi является совершенно выгодной покупкой. Учитывая широту операций, которые хирург может выполнять с помощью этого устройства, это отличное ценностное предложение, особенно если приоритетом является снижение стоимости одноразовых изделий.

Значение Оценка: 4,5

Резюме

Маточный манипулятор Пелоси представляет собой канюлю Коэна на стероидах. Он очень универсален и дает хорошее соотношение цены и качества.Хотя я считаю, что у него есть некоторые недостатки для тотальной лапароскопической гистерэктомии, почти для любой другой гинекологической лапароскопической процедуры он очень надежен. Если бы у меня был только один маточный манипулятор, возможно, это был бы он.

Общий балл: 4

Сноски

Д-р Гринберг не сообщает о личных финансовых отношениях ни с одной из компаний, продукты которых он рассматривает в этой колонке.

Недорогой декарточный манипулятор, который выиграл Amazon Robotics Challenge

0 5 10 15 20 25 30

Время (минуты)

0

50

100

50

150

200

250

300

баллов

ACRV

Nimbro Picking

NIMBRO

Nanyang

IITK-TCS

MIT-Princeton

Naist-Panasonic

IFL Piro

Применяемая робототехника

Рис.8. Очки, набранные каждой командой во время финального забега,

фиксируются путем сопоставления видеозаписей соревнований с протоколами соревнований.

Треугольники обозначают переход от укладки к выборке, а кружки обозначают

конец цикла. Звездочки обозначают бонусные очки за выполнение задачи выбора с

оставшимся временем. Команда Amazon выбрала

похожих класса объектов, чтобы

имели одинаковую сложность.

Имея высокий уровень успеха, низкое исполнение

Время и низкая скорость ошибок — все желательные аспекты автономного робота

, таблица я показываю, что никто метрика не является хорошим индикатором успеха на

.На рис. 8 показаны

очки, набранные каждой командой за выполнение финального задания соревнования,

включая все штрафы, и выделены некоторые из

ключевых отличительных аспектов команд. Производительность

наиболее стабильна между командами во время задачи по укладке, при этом

пять лучших команд укладывают примерно одинаковое количество

предметов с одинаковой постоянной скоростью. Основной отрыв в 90 003 90 002 пункта обусловлен задачей пика.Для каждой команды скорость получения

очков уменьшается на протяжении всей задачи выбора, так как

сложность оставшихся предметов и вероятность того, что предметы будут

закрытыми, увеличиваются, в результате чего многие команды прерывают свои попытки

досрочно. Именно здесь мы приписываем наш подход к проектированию и общую надежность нашей системы

нашей победы. Во время финального раунда

наша система полагалась на реклассификацию предметов, обнаружение ошибочной классификации

, обнаружение неудачного захвата и, в конечном счете, на наш активный

подход к восприятию, чтобы обнаружить последний предмет в задании выбора

, что сделало нас единственной командой, которая завершила задача выбора по

выбор всех доступных заказанных товаров.

VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой статье мы представили Картмана, нашего победителя конкурса

Amazon Robotics Challenge. Экономичный, надежный декартовый манипулятор

был спроектирован и построен с нуля за несколько месяцев до конкурса в июле 2017 года.

• Декартов манипулятор с шестью степенями свободы, оснащенный независимыми присосками

и концевыми захватами.

•Система восприятия семантической сегментации, способная

научиться идентифицировать новые элементы с помощью нескольких примеров изображений

и небольшого времени обучения.

• Многоуровневая система синтеза схватывания, способная работать

в различных визуальных условиях.

Важным элементом нашего успеха является надежная интеграция

этих ключевых компонентов. Мы описываем, как наш процесс проектирования

помог эффективно повторить большое количество проектов

.Кроме того, мы представляем уроки, извлеченные из

участия в конкурсе два года подряд.

В то время как производительность роботизированных систем, как видно во время

испытания, довольно далека от производительности человека

(примерно 400 подборов в час [1], в то время как Картман может выполнять около

около 120 подборов в час)

мы считаем, что следующие

два атрибута имеют решающее значение для победы в конкурсе, а другие

вообще для проектирования автономных роботизированных систем, способных

работать в реальном мире:

• Методология проектирования, ориентированная на взаимодействие на уровне системы.

градация и тестирование, помогающие оптимизировать соревнования

.

•Логика высокого уровня разработана так, чтобы быть надежной и способной обрабатывать

ошибки.

ССЫЛКИ

[1] Н. Коррелл, К.Е. Бекрис, Д. Беренсон и др., «Анализ и наблюдения первого испытания подбора Amazon», IEEE Transactions

по науке и технике автоматизации, 2016 г.

[2] М. Куигли, К. Конли, Б. Герки и др., «ROS: операционная система для роботов с открытым исходным кодом

», на семинаре по программному обеспечению с открытым исходным кодом Международной конференции IEEE

по Робототехника и автоматизация (ICRA), 2009.

[3] J. Leitner, AW Tow, N. S¨

underhauf, et al., «The ACRV Picking

Benchmark: эталонный роботизированный отбор с полки для стимулирования воспроизводимых исследований

», Международная конференция IEEE по Robotics and Automa-

(ICRA), 2017.

[4] JJ Kuffner and SM LaValle, «RRT-connect: эффективный подход

к планированию пути с одним запросом», Международная конференция IEEE по робототехнике

. и автоматизация (ICRA), 2000.

[5] М. МакТаггарт, Д. Моррисон, А. В. Тоу и др., «Механическая конструкция

декартова манипулятора для складского захвата и размещения», Австралийский центр роботизированного зрения

, Tech. Rep. ACRV-TR-2017-02,

arXiv:1710.00967, 2017.

[6] C. Hernandez, M. Bharatheesha, W. Ko и др., «Робот Team Delfts

победитель Amazon Picking Challenge 2016» в Кубке мира по робототехнике.

Springer, 2016, стр. 613–624.

[7] М. Шварц, К.Ленц, Г. М. Гарсия и др., «Быстрое обучение объектам и координация двух рук

для беспорядочной укладки, сбора и упаковки»,

на Международной конференции IEEE по робототехнике и автоматизации (ICRA),

2018.

[8] С. Уэйд-МакКью, Н. Келли-Боксалл, М. МакТаггарт и др., «Конструкция

, многомодального рабочего органа и системы захвата: как интегрированная конструкция

помогла выиграть конкурс Amazon Robotics Challenge» ”, Австралийский центр

Robotic Vision, Tech. Отчет ACRV-TR-2017-03, arXiv:1710.01439,

2017.

[9] Г. Лин, А. Милан, К. Шен и И. Рейд, «RefineNet: многопутевые

сети уточнения для семантической сегментации с высоким разрешением», в

IEEE Conference on Conference on Computer Vision and Pattern

Recognition (CVPR), 2017.

[10] A. Causo, Z.-H. Чонг, Л. Рамамурти и др., «Конструкция надежного робота

для подбора предметов», Международная конференция IEEE по робототехнике и автоматизации

(ICRA), 2018 г.

[11] А. Цзэн, С. Сонг, К.-Т. Ю и др., «Роботизированное перетаскивание новых объектов

в беспорядке с многофункциональным захватом и междоменным сопоставлением изображений

», Международная конференция IEEE по робототехнике и

автоматизации (ICRA), 2018 г.

[12] В. Кумар Б.Г., Г. Карнейро и И. Рид, «Изучение локальных изображений

дескрипторов с помощью глубоких сиамских и триплетных сверточных сетей

путем минимизации глобальных функций потерь», на конференции IEEE по компьютеру

Зрение и распознавание образов (CVPR), 2016.

[13] А. Милан, Т. Фам, К. Виджай и др., «Семантическая сегментация из ограниченных данных обучения

», Труды Международной конференции IEEE

по робототехнике и автоматизации (ICRA), 2018.

[14] К. Ленерт, А. Инглиш, К. Маккул и др., «Автономный сбор сладкого перца

для защищенных систем выращивания», IEEE Robotics and

Automation Letters, vol. 2, нет. 2, pp. 872–879, 2017.

Сравнительный обзор различных маточных манипуляторов, используемых в оперативной лапароскопии | Гинекологическая хирургия

Адекватная экспозиция имеет жизненно важное значение в тазовой хирургии, и маточные манипуляторы имеют большое значение для достижения этой цели.Во время лапароскопических процедур манипуляции на матке являются неотъемлемой частью получения доступа. Идеальный маточный манипулятор должен быть недорогим (будь то многоразовым или одноразовым), удобным и быстрым в использовании, безопасным (особенно за счет отсутствия необходимости в дилатации и тенакулуме), а также иметь возможность вводить растворы в полость матки и, что наиболее важно, предлагать оптимальный диапазон движения матки, избегая при этом необходимости в ассистенте.

Похоже, ни одно устройство не имеет всех этих атрибутов.Большинство маточных манипуляторов представляют собой по существу жесткие инструменты, которые прикрепляются или фиксируются к матке, выступают из влагалища и требуют использования держателя для захвата шейки матки, которая иногда может кровоточить.

Позже были разработаны маточные манипуляторы с надутыми баллоном кончиками, которые не требовали щупальца во время манипуляции. Они удерживаются на месте баллоном, надутым в полости матки, с противодавлением, оказываемым на наружную часть шейки матки вторым баллоном (BARD), регулируемой трением (ZUMI) или подпружиненной платформой (HUMI) на рукоятке эндопротеза. манипулятор или прикрепляемый груз и цепь (Хассон).Эти инструменты также позволяют проводить внутриматочную инстилляцию жидкости для хромопертубации [1].

Некоторые манипуляторы, в том числе те, у которых нет тенакулюмов, имеют изогнутые стержни, помогающие сгибать матку. Рукоятку инструмента захватывают на расстоянии от 4 до 6 дюймов за пределами влагалища, что позволяет совершать движения вперед приблизительно на 45° и назад на 15°. Наружное входное отверстие влагалища является точкой опоры для этих манипуляторов независимо от того, имеют ли они прямой или изогнутый стержень.

Новые маточные манипуляторы используют наружный зев шейки матки в качестве точки поворота, поэтому влияние ожирения и других анатомических препятствий на диапазон сгибания матки уменьшается.

Маточный манипулятор Clermont-Ferrand обеспечивает хорошее перемещение матки на 140° в переднем и заднем направлениях. Кроме того, он обладает способностью сгибать матку на себя. Его градуированный защелкивающийся механизм, который имеет пять различных положений, обеспечивает устойчивость матки под разными углами, а защелкивающаяся кнопка обеспечивает неограниченное движение. Стержень манипулятора при выдвижении вперед помогает очертить своды влагалища с помощью прикрепленного спереди анатомического лезвия.Он имеет ряд силиконовых уплотнений для сохранения пневмоперитонеума после разреза кольпотомии. Это многоразовый инструмент. Несмотря на универсальность, этот инструмент имеет свои недостатки; для его введения в шейку матки требуется расширение шейки матки до числа Гегара 9, поэтому он может быть бесполезен в случаях стеноза шейки матки. Он довольно сложен в сборке и требует достаточной подготовки для правильного использования этого устройства. Кажется, это хороший выбор для оперативных лапароскопий, включающих гистерэктомию, эндометриоз в задней части слепого мешка и слинговые операции [2].

Маточный манипулятор HOHL может перемещать матку по дуге 130° в передне-задней плоскости. Хотя он может дать неограниченное движение, он не фиксируется в определенном положении, как это делает тип Клермон-Ферран. Поскольку он ввинчивается в шейку матки, его нельзя использовать в тех случаях, когда функция шейки матки необходима позже. Он не точно очерчивает своды влагалища, как это делают типы RUMI и Clermont-Ferrand. Он прост в использовании и сборке и в основном используется для тотальной лапароскопической гистерэктомии (TLH).Но поскольку он может придать матке хорошее возвышение, его можно использовать и в сложных процедурах, таких как эндометриоз [2].

Маточный манипулятор Endopath является одноразовым инструментом и, следовательно, увеличивает стоимость. Обеспечивает хороший диапазон движения; 130° в переднезадней плоскости. Матку также можно перемещать в стороны, направляя рукоятку в ту или иную сторону. Очевидно, что это устройство прекрасно обеспечивает как анте- и ретроверсионные движения, так и латеральную мобилизацию, но не способствует предлежанию сводов влагалища и поддержанию пневмоперитонеума.

Эти характеристики делают этот инструмент идеальным инструментом для LASH.

Манипулятор RUMI с кольпотомизатором KOH — универсальный маточный манипулятор. Он не только обеспечивает чрезвычайно хорошие манипуляции с маткой в ​​передней, задней и латеральной плоскостях, но также помогает с очень легким оконтуриванием сводов влагалища. КОН-чашка отдаляет мочеточник от маточных сосудов и облегчает его коагуляцию. Это устройство помогает выполнить лапароскопическую диссекцию шейки матки и влагалища намного проще, что приводит к большей эффективности и меньшей кровопотере, устраняя при этом трудности, связанные с вагинальным доступом. Эта повышенная подвижность матки также ускоряет маточно-пузырное расслоение брюшины и смещение мочевого пузыря книзу. Кроме того, манипулятор RUMI обеспечивает значительное боковое смещение матки, улучшая визуализацию и облегчая диссекцию сосудов и широкой связки матки.

Во время ЛГ необходимо применять значительную тракцию вверх к шейке и матке, что является недостатком этого инструмента. Это растягивает маточно-крестцовые связки и очерчивает шейно-влагалищное отражение в его самой верхней точке.Это имеет решающее значение, поскольку вытяжение позволяет хирургу разрезать влагалище очень близко к шейке матки, тем самым сохраняя максимальную длину оставшегося влагалищного канала и позволяя пересечь маточно-крестцовые связки выше точки их введения во влагалище. Последний шаг очень важен, поскольку снижает риск повреждения мочеточника и обеспечивает лучшую поддержку свода влагалища, устраняя необходимость наложения дополнительных швов через маточно-крестцовые связки и влагалище во время закрытия свода [3]. Маточный манипулятор RUMI System и система кольпотомизатора KOH также дают много преимуществ при выполнении лапароскопической гистерэктомии у пациенток с увеличенной маткой, в том числе у женщин с сопутствующими тазовыми спайками, эндометриозом или другими патологиями придатков [3].

Хотя это один из лучших манипуляторов, в литературе упоминаются два случая ятрогенного разрыва матки, вызванного перераздуванием баллонного манипулятора RUMI [4]. Кроме того, это сложное устройство для сборки, оно ограничивает восходящую подвижность матки и, следовательно, не приносит никакой пользы в случаях ректовагинального эндометриоза.

Hourcabie или Histerophore имеет нешарнирный стальной стержень, из-за чего он имеет меньший диапазон движений, будь то анте-/ретроверсия или боковые движения. Но устройство хорошо подходит для обнажения сводов влагалища, оставляя боковые своды свободными. Это помогает в определении краев передней и задней кольпотомии и тем самым обеспечивает идеальное обнажение и захват ножки матки и боковых сводов с помощью автоматических сшивающих аппаратов [5]. Так как передние и задние предлежания могут быть удалены после соответствующих разрезов кольпотомии, это плохо поддерживает пневмоперитонеум.Его легко собрать и быстро использовать, поэтому его можно эффективно использовать в процедурах LAVH и TLH.

Маточный манипулятор Vcare представляет собой простое одноразовое устройство. Он стабилизирует матку с помощью внутренне надутого баллона. Он имеет переднюю чашечку, которая смещает мочеточник, втягивает мочевой пузырь и идеально определяет кольпотомный разрез, и обратную чашечку для сохранения пневмоперитонеума. Запорно-разблокирующий винт позволяет, при необходимости, осуществлять независимые движения между внутренним стержнем и чашей, разграничивающей своды влагалища.

За исключением того, что это одноразовое устройство, оно сочетает в себе хороший диапазон маневренности матки с хорошим представлением сводов влагалища при кольпотомическом разрезе. У него могут быть проблемы с большим размером матки из-за его легкой конструкции.

Маточный манипулятор TLH-Dr Mangeshikar представляет собой многоразовый, полностью съемный и недорогой маточный манипулятор [6]. Хотя он специально разработан для TLH, его можно использовать во многих других лапароскопических операциях. При соответствующей мобилизации рукоятки маткой вместе с аденексами можно манипулировать из стороны в сторону и вращать вдоль ее длинной оси, что позволяет выполнять антеверсию и ретроверсию, а также правостороннее и левостороннее вращение.Введение вагинального делинеатора помогает идентифицировать своды влагалища, а выбор барабана делинеатора правильного размера помогает сохранить пневмоперитонеум.

Таким образом, преимущества маточного манипулятора TLH-Dr Mangeshikar заключаются в его способности выполнять полностью лапароскопическую гистерэктомию, сохраняя потерю пневмоперитонеума. Значительная подвижность матки, которую обеспечивает эта система, облегчает рассечение восходящих маточных артерий таким образом, что снижается риск повреждения мочеточника.

Маточный манипулятор Donnez, многоразовый инструмент со стандартной чашкой для разграничения, выпускаемый Ричардом Вольфом, и инжектор для маточного манипулятора ClearView, предназначенный для полного контроля над маткой и повышения эффективности, от Pee Bee India, не рассматривались в этой статье.

В конечном счете, идеальный выбор манипуляторов должен быть индивидуализирован в соответствии с потребностями хирургии. Во время TLH помимо адекватной подвижности матки также требуется хорошее оконтуривание сводов влагалища.Пневмоперитонеум также необходимо поддерживать после разреза кольпотомии. Типы Clermont-Ferrand, RUMI, TLH-Dr Mangeshikar и HOUL кажутся идеальными для процедур TLH. Наилучшее очерчивание свода влагалища может быть получено с моделями TLH-Dr Mangeshikar, Clermont-Ferrand и RUMI при использовании вместе с KOH-Cup.

В случаях тяжелого эндометриоза требуется активная мобилизация и поднятие матки, особенно когда заболевание поражает ректовагинальную область и область дна мочевого пузыря, где выбор маточного манипулятора также должен быть индивидуальным. При использовании с ректальным датчиком TLH-Dr Mangeshikar и манипулятор HOHL лучше всего подходят для таких сценариев, поскольку они помогают очень хорошо приподнять матку и, таким образом, очертить маточно-крестцовый отдел и обнажить дно матки.

Наконец, при выборе преобладает индивидуализация маточного манипулятора в соответствии с потребностями операции и простота использования оперирующим хирургом: по нашему опыту, модель TLH-Dr Mangeshikar и модель Clermont-Ferrand полезны в все запущенные случаи ТЛГ и эндометриоза, особенно в ректовагинальной области.

Границы | Методология испытаний роботизированного манипулятора на радиационную устойчивость перед обращением с ядерными отходами

1. Введение

Ядерная промышленность в Великобритании и во всем мире все чаще ищет экономически эффективные методы для внедрения удаленных технологий, позволяющих вывести из эксплуатации устаревшие установки по обработке и обращению с отходами для снижения остаточной опасности, практика, настоятельно рекомендованная Международным агентством по атомной энергии (Iqbal et al. , 2012). В то время как современные роботы повсеместно используются в других отраслях, таких как производство, в атомной промышленности еще предстоит добиться значительного внедрения, что принесло бы большую пользу от более широкого использования робототехники, если бы они были реализованы для выполнения работы, слишком опасной или сложной для людей. рабочие.На старых ядерных объектах требуются удаленные операции для целей инспекции, определения характеристик, резки, демонтажа, сортировки и разделения опасных отходов перед сносом зданий. Опасности, обычно встречающиеся на старых ядерных объектах, включают агрессивные химические вещества, радиоактивные материалы, излучающие альфа-, бета- или гамма-излучение, и асбест. Часто перед выводом из эксплуатации требуется понимание характера и распределения этих типов опасностей, поэтому обеспечение улучшенной ситуационной осведомленности и возможности удаленного выполнения задач — вот где новые роботизированные технологии могут принести пользу отрасли.

Консервативная нормативно-правовая база и высокие стандарты безопасности заставляют операторов атомных станций консервативно подходить к внедрению новых технологий, поэтому перед использованием любые новые системы должны быть продемонстрированы и тщательно протестированы в моделируемой среде. Многие объекты, вышедшие из эксплуатации, были построены в 1950-60-х годах по простой, но эффективной технологии.

Использование простых удаленных систем не является чем-то новым для отрасли, но внедрение было медленным и ограниченным: Houssay (2000) описывает несколько уже опробованных систем, в том числе для рутинного мониторинга и наблюдения в Саванна-Ривер в США, а также для очистки пара. генераторы на электростанции в Индиан-Пойнт-2 еще в 1989 году.

Современная электроника позволяет более разумно использовать роботизированные системы, но это сопряжено со своими проблемами. Многие в отрасли считали, что радиация немедленно выводит из строя любые современные электронные компоненты, поэтому электроники обычно избегали. Известно, что несколько роботов, использовавшихся для исследования активной зоны реактора Фукусима-дайити, подверглись чрезвычайно высоким дозам облучения, что привело к их очень быстрому выходу из строя. Такие экстремальные значения радиации не являются обычным явлением в области вывода из эксплуатации ядерных объектов, и поэтому эта статья направлена ​​на то, чтобы бросить вызов общепринятому мнению о том, что радиация и электроника несовместимы.В текущей работе мы демонстрируем, что электронные технологии действительно можно использовать в радиоактивных средах с успешными результатами. Представление о том, что «никакое электронное оборудование не может выдержать радиацию» и, следовательно, его нельзя использовать ни для каких задач по выводу из эксплуатации, неверно, и наши эксперименты с использованием высокоактивного источника излучения на основе кобальта-60 показали, что полезную работу можно выполнять с помощью сложных роботов.

Радиационная устойчивость многих электронных компонентов, безусловно, имеет первостепенное значение для функциональности роботов (Garg et al. , 2006). Часто исследователи или производители пытались сделать свои электронные устройства более устойчивыми к излучению, изменяя конструкцию интегральных схем, увеличивая амплитуду сигнала или просто экранируя (Ferlet-Cavrois, 2011). Однако в некоторых случаях наиболее экономичным решением для использования электроники в радиоактивных средах является использование стандартных компонентов и планирование их замены. Ясно, что есть случаи, когда замена невозможна (например, космические исследования или долгосрочная установка в резервуар для переработки), однако, понимая условия воздействия, создаваемые каждым приложением, и требуемый срок службы компонентов, можно разработать соответствующие решения. .Центральное место в оценке каждого приложения занимает знание устойчивости к излучению каждого компонента, а также системы в целом.

Многие испытания электронных компонентов на облучение исследуют отдельные интегральные схемы или микросхемы (например, работа Katz and Some, 2003; Nagatani et al. , 2011; Ducros et al., 2017), в то время как наше испытание было направлено на проверку всего роботизированного оборудования. руку, чтобы лучше имитировать то, что может произойти в реальной промышленной среде, содержащей высокорадиоактивный материал.Предлагается методология планирования экспериментов по оценке производительности системы промышленного робота при выполнении роботом динамической задачи. Таким образом, можно наблюдать деградацию роботизированной системы во время ее работы, и поэтому тест обеспечивает более содержательную оценку эксплуатационных проблем по сравнению с оценкой производительности, проводимой на отдельных компонентах или когда робот неподвижен.

Это самая первая работа, в которой оценивается системная производительность серийного промышленного робота-манипулятора.Производителям не было ясно, будет ли KUKA iiwa LBR800 работать вообще при тех же уровнях радиации, что и на предприятиях по переработке среднеактивных отходов (ILW). В этой статье мы описываем эксперимент по проверке радиационной устойчивости робота-манипулятора в качестве исследовательского теста для определения серийной радиационной устойчивости такой системы и понимания того, какие улучшения можно было бы внести, чтобы повысить ее пригодность для вывода из эксплуатации. Приложения.

2. Методика оценки производительности промышленных роботов

Роботизированные системы, содержащие электронные компоненты, могут быть повреждены в той или иной форме, вызывая изменение функциональности при воздействии радиации, и эффект будет зависеть от дозы облучения. Для многих задач вывода из эксплуатации материалы, испускающие излучение, не будут точно определены, поэтому измерение мощности дозы в окружающей среде вполне может быть одной из задач роботизированной инспекции.

Воздействие радиации на компоненты зависит от материала и хорошо изучено.Металл-оксид-полупроводники (МОП) имеют измененные электронные свойства (Ma and Dressendorfer, 1989), эластомерные материалы, используемые в уплотнениях, могут стать хрупкими (Wündrich, 1984), а оптические компоненты, как известно, со временем изменяют свою прозрачность и показатели преломления (Brichard). и др., 2001). Изменения в величине измеренных ошибок в моторном контроле наблюдали Howard et al. (2018). При достаточном излучении эти изменения механических, оптических или электронных свойств могут в конечном итоге привести к выходу из строя восприимчивых компонентов, что потенциально может привести к поломке робота.

Воздействие радиации на роботизированную систему может зависеть от ее рабочего состояния, а «стационарный» метод оценки может не демонстрировать изменения производительности всей системы. Для систем, работающих в динамическом движении, крайне важно гарантировать производительность системы всего робота (Aitken et al., 2018; Tsitsimpelis et al., 2019), чтобы робот мог выполнять свои задачи для конкретной миссии. Недавно были предложены различные готовые промышленные роботы, например, iiwa 14 LBR820, предложенный Aitken et al.(2018 г.) и прототипы систем, финансируемые Управлением по выводу из эксплуатации ядерных установок Великобритании (2019 г.). Развертывание готовых роботов избавляет от необходимости разрабатывать и производить специальные роботы-манипуляторы для конкретных требований, ускоряя развертывание на ядерных объектах, но большинство готовых промышленных роботов не испытывали в радиационной среде. Для соблюдения строгих нормативных требований и для создания аргументов в пользу безопасности важно квалифицировать работу системы промышленного робота-манипулятора во время воздействия радиоактивных материалов, чтобы снизить риск аварии.

В этом документе предлагается систематическая методология оценки производительности промышленного робота, состоящая из следующих шагов:

1. Определение критических мест в манипуляторе, содержащих (часто электронные) компоненты, потенциально подверженные радиационному облучению.

2. Планирование движения робота для конкретных приложений с учетом любых ограничений безопасности и физических ограничений.

3. Измерение мощности экспозиционной дозы в каждой критической точке.

4. Сбор данных и контроль работоспособности имеющихся параметров и показателей при повторяющемся движении по заданной траектории под воздействием радиации.

5. После наблюдаемого снижения производительности оценка точки отказа с использованием «стационарного» метода.

Шаг 1. Из-за высокой сложности готовых промышленных роботов часто бывает очень сложно создать аналитические модели систем, на которые может влиять радиация (Howard et al., 2018). Тем не менее, можно определить компоненты, которые наименее устойчивы к радиации, и оценить их аварийную дозу путем испытаний на облучение отдельных компонентов. Как правило, управляющие процессоры и интегральные схемы (ИС) датчиков считаются наименее радиационно стойкими компонентами по результатам стационарных оценок (Katz and Some, 2003; Nagatani et al., 2011; Ducros et al., 2017). ). Также может быть необходимо учитывать деградацию других материалов, таких как эластомерные полимеры (для структурной целостности; Wündrich, 1984) и оптические волокна (для связи между устройствами; Brichard et al., 2001).

Этап 2. Необходимо провести оценку промышленного робота в радиационной среде с требуемой мощностью дозы в течение заданного времени воздействия (Katz and Some, 2003; Nagatani et al., 2011; Ducros et al. , 2017; Tsitsimpelis et al. , 2019). Этого легко добиться при обычных стационарных оценках, поскольку отдельные электронные компоненты могут подвергаться воздействию постоянной мощности дозы. Для более точного моделирования реальной работы мы рекомендуем использовать динамический тест, в котором робот выполняет повторяющиеся движения, предоставляя убедительные доказательства того, с какими видами отказов можно столкнуться во время реальной работы.Сравнение рабочих параметров, собранных во время каждого цикла повторяющихся действий в периоды воздействия и до воздействия, можно использовать для отображения или прогнозирования изменений в производительности робота. Траектория робота должна обходить препятствия в случае неисправности, особенно с радиоактивными источниками.

Шаг 3. На практике мощность экспозиционной дозы варьируется в зависимости от близости каждого компонента робота к источнику излучения, и различия могут быть значительными. Важно точно измерить мощность дозы в представляющих интерес местах, особенно в менее устойчивых к радиации компонентах, чтобы характеристики можно было соотнести с дозой облучения. Мощность дозы в каждом положении следует измерять в течение нескольких динамических рабочих циклов, для чего требуется радиометрический прибор в режиме реального времени, такой как детектор алмазного излучения, как описано Hutson (2018).

Этап 4. Все возможные измерения, связанные с работой роботизированной системы, должны быть записаны для последующего анализа деградации под воздействием радиации. Ховард и др. (2018) записали все входные и выходные сигналы каждого воспринимающего и управляющего компонента с высокой частотой дискретизации, равной 1.25 кГц, во время их тестового облучения с помощью рентгеновских лучей. Однако такие сигналы аппаратного уровня часто труднодоступны в промышленных роботах, но можно наблюдать, по крайней мере, ошибки управления от контроллеров роботов.

Набор эталонных данных, собранных во время движения по запланированной траектории, но до любого воздействия, желателен для анализа любого непосредственного воздействия излучения на работу робота.

Этап 5. Последним этапом оценки промышленного робота является запуск стационарной работы робота для определения общей устойчивости системы к излучению при сконфигурированной мощности дозы до тех пор, пока не произойдет отказ системы (как в Nagatani et al., 2011; Дюкрос и др., 2017). В результате на этапе оценки определяется экстремальная общая переносимость дозы промышленного робота и любые конкретные аппаратные/программные проблемы, ограничивающие работу системы в целом.

Предлагаемая методология использовалась в текущем исследовании для оценки производительности системы манипулятора KUKA iiwa 7 LBR800, расположенного на расстоянии ~1,60 м от источника кобальта-60 мощностью 20 ТБк ( 60 Co ).

3. Экспериментальная установка

3.1. Тестируемый робот

3.1.1. KUKA iiwa 7 LBR800 Робот

Роботизированный манипулятор KUKA iiwa 7 LBR800 производства KUKA Deutschland GmbH (2019 г.) был предложен для нескольких применений в атомной промышленности, в том числе для обеззараживания перчаточных ящиков. Он имеет 7 шарниров вращения, обеспечивающих 7 степеней свободы, и имеет максимальную полезную нагрузку 7 кг при радиусе действия 926 мм. Робот обладает высокой гибкостью, что позволяет ему легко обходить препятствия. На рис. 1 показано расположение суставов робота. В каждом суставе робот имеет три различных типа датчиков, позволяющих измерять температуру, угловое положение и силу-крутящий момент.На каждом шарнире два энкодера используются для измерения углового положения, чтобы добиться хороших характеристик позиционирования рабочего органа на уровне миллиметра. Использование двух энкодеров обеспечивает некоторую избыточность, которую можно использовать для обнаружения отказа датчика, а сравнение их обратной связи используется для механизма безопасности управления роботом. Датчики силы и момента используются для обнаружения любых внешних сил, приложенных к роботу, что делает его «безопасным для человека» для работы, в которой люди сотрудничают с роботом.

Рисунок 1 . Робот KUKA iiwa 7 LBR800, используемый для испытаний на радиационную устойчивость. На левом изображении показан робот в его «нулевом» положении со всеми соединениями робота в исходных нулевых положениях. Указаны положительные направления каждого сустава. На правой фотографии показан робот во время макетных испытаний, в которых была запрограммирована периодическая траектория. Области красного цвета показывают места установки детектора излучения.

3.1.2. Идентификация компонентов с наименьшей радиационной устойчивостью

В каждом шарнире есть несколько электронных компонентов, таких как интегральные схемы моторных приводов, энкодеры и датчики крутящего момента, которые заключены в алюминиевый корпус.Эта совмещенная электроника представляет собой интересующие места, поэтому были проведены измерения мощности дозы, как показано на рисунке 1. Наиболее важным из них был «конечный эффектор», отвечающий за перенос инструментов, захватов и комплектов датчиков. Рабочий орган также, вероятно, получит более высокую дозу, чем другие компоненты, во время операций, связанных с радиоактивным материалом.

3.1.3. Испытательный источник облучения

Испытания на радиацию проводились в лаборатории Совета медицинских исследований (MRC) в Харуэлле.Как показано на рисунке 2, источник излучения состоял из четырех источников 60 Co с общей активностью около 20 ТБк. Источники 60 Co производят интенсивное гамма-излучение посредством распада до 60 Ni , как показано на схеме распада на рисунке 3. Источник можно грубо рассматривать как точечный источник, расположенный в положении, отмеченном на рисунке 2B. .

Рис. 2. (A) Роботизированный манипулятор KUKA iiwa перед источниками кобальта-60 (B) .

Рисунок 3 . Бета-распад C2760o сопровождается гамма-излучением N2860i с энергиями 1,17 и 1,33 МэВ (Camp and Van Hise, 1976).

В процессе распада образовавшиеся бета-частицы поглощались корпусом трубки-источника, оставляя только гамма-кванты с энергиями 1,17 и 1,33 МэВ. 60 Co используется в качестве удобного источника излучения, поскольку он присутствует в ядерных отходах и испускает фотоны, близкие по энергии к фотонам, испускаемым при распаде 137 Cs , основной вклад в гамма-излучение живые ядерные отходы.Чтобы обнажить камеру, четыре источника 60 Co были протолкнуты телефлексными кабелями через защитную трубу, проходя в камеру через свинцовый замок в четыре выступающие трубки для облучения. Источники могли быть изъяты в любой момент эксперимента.

3.2. Планирование траектории робота для динамического теста производительности

Робот-манипулятор был закреплен на месте, прикрепленном к тяжелому основанию, предназначенному для стабилизации робота в случае неожиданно высокого импульса в случае катастрофического отказа управления роботом.Робот был расположен так, чтобы все объекты были вне досягаемости, как показано на рисунке 2.

Плоскость x-z робота была выровнена с источниками, а трубки-источники были параллельны оси Y робота (см. исходные координаты робота на рис. 1). Исходное положение робота было примерно в 1,6 м от центра источников по его оси x.

Робот управляется для следования по заданной траектории, имитируя выполнение роботом повторяющейся задачи. Непрерывное движение манипулятора робота разработано таким образом, чтобы каждый из двигателей был активен в любое время.Следовательно, это оценивает, может ли каждый сустав оставаться физически способным двигаться во время воздействия (см. результаты в разделе 4). Рабочий орган робота считается наиболее важным компонентом системы, и его целевое воздействие составляет ~ 10 Гр / ч. В идеале рабочий орган робота должен управляться по дуговой траектории, сохраняя постоянное расстояние до предполагаемого точечного источника. Практически это невозможно, так как очень небольшие изменения расстояния от рабочего органа до источника приводят к заметным изменениям мощности дозы.Эти изменения легко преодолевались с помощью дозиметрии, работающей на частоте 20 Гц.

От центра точечного источника поток гамма-излучения затухает по мере увеличения расстояния от источника по закону обратных квадратов. Планировалось, что траектория рабочего органа робота будет следовать по дуге радиусом 1 м от предполагаемого точечного источника. Рабочий орган перемещался по дуговой траектории со скоростью 20 мм/с в течение 1 мин, огибая источники излучения по повторяющейся схеме.Траектории были рассчитаны с помощью обратного кинематического алгоритма на основе матрицы Якоби, как описано Мередит и Мэддок (2004).

Манипулятор был подключен кабелем управления роботом (кабель X21-X31) к шкафу управления KUKA Sunrise, как показано на рис. 4. Блок управления располагался за пределами комнаты облучения (за бетонными стенами), что означало, что он получил небольшую дозу облучения. Хост-ПК был подключен через соединение RJ45 к блоку управления. По команде 1-минутного цикла хост-компьютер проинструктировал новые значения положения для каждого сустава в блоке управления, который передал их соответствующим суставам. В частности, была разработана управляющая программа на языке C++, обеспечивающая связь в режиме реального времени между стандартным хост-компьютером и Sunrise Cabinet. В программе управления использовался интерфейс прикладного программирования под названием KUKA Fast Robot Interface (KUKA Deutschland GmbH, 2019). Эта конструкция свела к минимуму задержку связи и, следовательно, обеспечила скорость управления/сбора данных 100 Гц.

Рисунок 4 . Настройка, обеспечивающая управление и запись данных робота LBR800.

3.3. Измерение мощности дозы в критических положениях

Основная цель испытаний заключалась в том, чтобы понять устойчивость к радиации, и для этого требовалось измерение дозы облучения робота. Требовалось измерение в режиме реального времени для точного количественного определения дозы, полученной до выхода из строя каждого интересующего компонента. Пассивное дозиметрическое измерение не подходило бы для этого испытания, поскольку нельзя было предсказать время до отказа, и отказ мог произойти, когда экспериментаторы не присутствовали, чтобы извлечь источники излучения и прекратить облучение.

Требуемые измерения особенно обременительны для детекторов излучения, поскольку воздействия было достаточно, чтобы повлиять на работу электроники. Наиболее подходящим доступным детектором был алмазный детектор излучения, откалиброванный для измерения мощности дозы кермы в воздухе, система, уже используемая в Селлафилде и описанная Hutson (2018). Этот детектор был выбран среди других полупроводниковых детекторов и сцинтилляционных детекторов за его превосходную радиационную устойчивость, и он уже был соответствующим образом откалиброван для целевой мощности экспозиционной дозы.В детекторе использовался монокристалл алмаза, выращенный методом химического осаждения из газовой фазы, размером 4,5 × 4,5 × 0,5 мм. Система алмазного детектора применяет калибровки мощности дозы, полученные с использованием как цезия-137, так и кобальта-60, и выдает значения мощности дозы кермы в воздухе каждые 50 мс. Детектор, работающий в текущем режиме, не имеет известного верхнего предела мощности дозы и доказал свою исключительную устойчивость к гамма-излучению.

Детектор по очереди размещали в нескольких местах вдоль манипулятора для количественной оценки экспозиции каждой группы электронных схем и датчиков, как показано на рис. 5.Для каждой позиции мощность дозы в реальном времени измерялась в течение 10 мин. После того, как экспозиция каждого сустава была измерена, алмазный детектор был присоединен к концевому эффектору робота на оставшуюся часть эксперимента для продолжения радиометрических измерений в реальном времени. Компонент концевого эффектора подвергся наибольшей дозе облучения и представлял наибольший интерес для испытаний, потому что в реальной операции по выводу из эксплуатации ядерной установки мог бы удерживать любой режущий инструмент или датчик.

Рисунок 5 .Мощность экспозиционной дозы варьировалась по длине манипулятора робота, поэтому алмазный детектор был установлен в разных местах на манипуляторе KUKA iiwa во время испытания на радиационную устойчивость, чтобы обеспечить возможность измерения мощности дозы, как показано на рис. 7.

3.4. Выявление снижения производительности робота

Было несколько индикаторов, помогающих определить снижение производительности и отказ манипулятора:

1. Требуемые и измеренные значения крутящего момента и положения в суставах записывались в режиме реального времени в электронную таблицу данных с частотой дискретизации 100 Гц.Перед облучением были зарегистрированы значения дуговой траектории робота для эталонного набора значений, которые можно было сравнить со значениями, записанными во время облучения. Любые различия в значениях до облучения и облучения будут свидетельствовать об ухудшении производительности робота.

2. Две веб-камеры записывали непрерывное видео в течение всего эксперимента по облучению. Примеры изображений приведены на рис. 6, показывая, что отснятый материал можно использовать для наблюдения за роботом в режиме реального времени и выявления любых неожиданных движений роботизированной руки.

3. Система KUKA отображала сообщения об ошибках манипулятора. Ожидалось, что программное обеспечение робота отключит систему из соображений безопасности в случае отказа компонента.

Рисунок 6 . Роботизированная рука наблюдалась во время динамического испытания на облучение с помощью двух веб-камер, расположенных внутри камеры облучения. Спекл можно наблюдать на обоих изображениях.

Таким образом, мы следовали описанной здесь методологии, состоящей из: (1) выявления уязвимых компонентов; (2) программирование повторяющейся траектории; (3) измерение мощности дозы облучения уязвимых компонентов; (4) измерение деградации; и (5) наблюдение за отказом системы.

4. Результаты и обсуждение

4.1. Измерение мощности экспозиционной дозы

Обязательно на разном расстоянии от источников излучения и при движении по дуге каждый набор датчиков и приводов подвергался воздействию разных потоков излучения. Поэтому для каждого интересующего места на роботе измерялся отдельный профиль мощности дозы, чтобы охарактеризовать условия облучения для каждого сустава. Эти профили мощности дозы, измеренные с помощью детектора алмазного излучения, показаны на рисунке 7.

Рисунок 7 . Усредненные измерения мощности дозы и углового положения каждого цикла динамической оценки (в течение 60 с) в течение 10 циклов. Угловое положение и мощности экспозиционной дозы показаны для каждого сустава: (А) в суставе 7; (B) на стыке 6; (C) на стыке 5; (D) на стыке 4; (E) на стыке 3; (F) в Стыке 2; и (G) в стыке 1.

4.2. Производительность робота до отказа

Во время первоначального динамического эксперимента робот должен был повторяться по запланированной траектории в течение ~6.3 ч. Это было преднамеренно повторяющееся действие, направленное на детальное понимание любых изменений параметров, происходящих в результате накопленного радиационного поражения. Эти хронические симптомы было важно понять, если они имеют какое-либо отношение к общему контролю над роботом.

• Отсутствие изменений траектории робота в результате воздействия было достаточно большим, чтобы его можно было заметить визуально с помощью изображений с веб-камеры.

• Никаких изменений траектории робота в результате облучения не было заметно по изменению профиля мощности дозы при сравнении дозиметрического профиля в начале и в конце динамической оценки.

• Небольшие изменения в стандартном отклонении ошибки управления соединением 2 начали происходить через 5 часов этого теста (в общей сложности после 8-часового воздействия) (показано красным на рис. 8).

• Никакие другие соединения не претерпели такого увеличения ошибки управления во время облучения, что наводит нас на мысль, что это могло быть вызвано небольшим первоначальным дефектом в соединении 2, не обязательно вызванным исключительно радиационным повреждением.

Рисунок 8 . Оценка эффективности управления угловым положением робота в каждом суставе. (A) Среднеквадратичное значение (RMS) ошибки управления для каждого сустава. (B) Стандартное отклонение (S.D.) ошибки управления для каждого сустава.

4.3. Острый сбой

Робот вышел из строя во время стационарного воздействия по причине повреждения оптического энкодера в концевом эффекторе (шарнир 7). Этот компонент преобразует угловое положение шарнира в цифровой сигнал для обратной связи с контроллером. Поврежденный компонент был диагностирован самой системой управления KUKA с сообщением «ошибка энкодера, датчик крутящего момента» и «безопасное положение оси недействительно», в результате чего контроллер предотвратил дальнейшую работу робота.Попытки перезагрузки, ремастеринга и восстановления движения робота по прошествии времени не увенчались успехом: этот неисправный компонент был безвозвратно уничтожен.

4.4. Мощность экспозиционной дозы и общая доза

Мощность дозы, измеренная дозиметрической системой с алмазным детектором, показана для каждого сустава в таблице 1 как для динамических, так и для стационарных оценок. Эти измерения были использованы для расчета общего воздействия на каждый сустав, как указано в таблице 2.

Таблица 1 .Мощность дозы воздействия кермы в воздухе на каждом суставе робота, измеренная с помощью системы мощности дозы алмаза.

Таблица 2 . Доза воздействия кермы в воздухе на каждое сочленение робота, измеренная с помощью системы мощности дозы алмаза.

Неопределенность измерения дозы составляет ±0,6 Гр при динамической оценке в течение примерно 9,3 ч. В рамках следующей статической оценки измерение дозы облучения имеет погрешность ±0,49 Гр за период около 7,5 часов. Доза облучения системы составляет приблизительно ±1.09 Гр неопределенность.

5. Обсуждение

Робот KUKA LBR800 перестал работать после большой дозы облучения 164,55 (±1,09) Гр на его концевой зажим, и компонентом, вызвавшим отказ, был оптический энкодер. Неисправность этого компонента была отмечена управляющим ПО и контроллером smartPAD, что в последствии препятствовало работе робота. Встроенные интеллектуальные функции программного обеспечения смогли отлично контролировать ситуацию, и мы смогли продемонстрировать, что после сбоя кодировщика программное обеспечение Kuka заблокировало робота в безопасном состоянии.Этот механизм отказоустойчивости в программном обеспечении был бы невозможен в других, более традиционных типах роботов, использующих меньшее количество электронных компонентов, поэтому такой подход к программному обеспечению следует рассматривать как существенное преимущество в плане безопасности для любого оператора ядерной установки, если такие сбои произойдут на объекте, имеющем ядерную лицензию. Наше испытание показывает, что стандартные средства безопасности помогают гарантировать, что авария при обращении с ядерным материалом из-за медленного отказа системы будет невозможной.

На ядерной установке было бы полезно поддерживать показания кумулятивной дозы на соединениях (используя алмазные детекторы или другие миниатюрные детекторы аналогичного размера), чтобы гарантировать, что система может быть подвергнута профилактическому обслуживанию или замене компонентов, скажем, на 75% ее дозы. срок службы до отказа, а не ожидание отказа устройства на неудобной стадии процесса.

Целевая мощность дозы 10 Гр/ч была выбрана как консервативно высокая величина облучения для объектов САО, и в действительности она более точно соответствует мощности дозы, наблюдаемой на объектах, работающих с высокоактивными отходами. Мощность контактной дозы на объектах по обращению с САО, как правило, составляет 1 Гр/ч и ниже, поэтому для более точного моделирования объектов с САО было бы целесообразно использовать более низкие дозы облучения для будущих программ испытаний.

В этом документе представлена ​​методология тестирования готовых роботов в радиационной среде на системном уровне.Такие тесты на системном уровне имеют значительные преимущества, предоставляя справочные данные для развертывания робота в практических операциях, тем самым укрепляя уверенность в том, что система может использоваться в радиоактивных средах. Тесты на системном уровне также позволяют определить наименее устойчивый к радиации компонент. Ясно, что испытание на уровне системы является необходимой начальной оценкой для применения готовой системы в радиационной среде.

Обратите внимание, что инвестиции, необходимые для покупки полных готовых систем, таких как робот, протестированный в этой работе, значительны.Поэтому, несмотря на то, что важно проводить тесты на системном уровне для повышения уверенности в средах, существующих в реальных приложениях, стоимость уничтожения большого количества роботов будет непомерно высокой. Следовательно, для получения разумной уверенности в ожидаемом сроке службы рекомендуется следующая методология:

1. Испытание на системном уровне для проверки того, что готовый робот может удовлетворить первоначальные проектные требования в радиоактивной среде.

2. Идентификация отдельных компонентов, восприимчивых к излучению, путем покомпонентного анализа облученного робота.

3. Воздействие на статистически значимое количество идентифицированных восприимчивых компонентов, что позволяет оценить срок службы системы в зависимости от различных условий, таких как воздействие при нескольких мощностях дозы, различных температурах и других режимах нагрузки/работы робота. В сопоставимом исследовании были испытаны два образца каждого отдельного компонента для разработки радиационно стойкого робота для атомной промышленности (Sharp and Decreton, 1996). Находясь в хорошем компромиссе между статистической точностью и стоимостью, Oomichi et al.(2007) протестировали от 7 до 30 образцов различных компонентов. Для тестирования на уровне компонентов мы рекомендуем облучать и анализировать не менее 20 образцов, чтобы обеспечить строгий статистический анализ.

5.1. Рекомендации по дальнейшей работе

Из-за консервативного подхода к использованию новых технологий в атомной промышленности крайне важно, чтобы до их использования полностью понималась радиационная устойчивость новой технологии. В этом эксперименте аварийная доза гамма-излучения для манипулятора KUKA составила 164 Гр.Однако из-за вероятностного характера взаимодействия фотонов с веществом существует вероятность (которая основана на энергии фотонов и электронном материале), что когда фотон падает на электронное устройство в роботизированной руке, он не будет поглощен. Кроме того, процесс производства электронных компонентов приводит к распределению характеристик, поэтому, если эксперимент будет повторен, доза отказа может быть выше или ниже, чем мы измерили. Таким образом, дальнейшие испытания облучения обеих нескольких полных систем роботизированного манипулятора были бы полезны для подтверждения результата дозы отказа.Очевидно, что это будет иметь значительные финансовые последствия, поэтому мы рекомендуем вместо этого проводить испытания на облучение большого количества наименее устойчивых к радиации электронных компонентов (например, оптического энкодера). Это по-прежнему обеспечит точную цифру радиационной устойчивости всей системы.

Вторая рекомендация — починить/заменить сломанный энкодер в концевом эффекторе робота и попытаться восстановить полную функциональность робота. После того, как робот будет модернизирован, можно будет провести дополнительные испытания на облучение.Это было бы полезно для промышленности, поскольку продемонстрировало бы, что робота можно чинить и переустановить, а также предоставило бы больше данных об облучении руки.

Защита особенно уязвимых компонентов внутри робота может увеличить срок службы системы в радиоактивной среде. Было бы полезно протестировать некоторые микроэкраны вокруг таких компонентов, как оптический энкодер в каждом соединении, ограниченные воздействием дополнительного веса от экранирования, что уменьшит возможную полезную нагрузку любых датчиков или исполнительных механизмов (например,г., захваты или резаки). Селективное экранирование может при ограниченных затратах существенно увеличить срок службы робота.

Следует рассмотреть возможность замены компонентов радиационно-устойчивыми альтернативами, если готовый робот оказался непригодным. Например, функцию, выполняемую оптическими энкодерами, могли бы выполнять поворотные энкодеры, которые, как известно, менее подвержены радиационному повреждению. Анализ затрат и выгод будет учитывать дополнительные затраты на внедрение новых компонентов и деньги, сэкономленные за счет увеличения срока службы робота.

Небольшие изменения в функциях безопасности программного обеспечения робота-манипулятора могут быть изменены, чтобы позволить роботу восстановиться в случае отказа сустава во время выполнения задачи. Робот с семью суставами имеет значительную кинематическую избыточность в положениях в пределах досягаемости, поэтому робот может по-прежнему выполнять свою задачу без работающего сустава. Это еще больше продлит срок службы робота, в качестве альтернативы это может позволить роботу выполнять свои непосредственные задачи, а затем возвращаться в безопасное состояние, готовое к ремонтному обслуживанию.

Будущие исследования могут моделировать/моделировать повреждения, нанесенные электронике робота, с использованием программного обеспечения для моделирования методом Монте-Карло, такого как пакет Geant4, разработанный CERN. Предыдущее исследование, подобное этому, было выполнено для применения радиационного повреждения электроники, используемой в космосе, Feng et al. (2007) и Xiao et al. (2018). Для такого моделирования потребуются более подробные сведения о распределении источников излучения, чем это обычно доступно для вывода из эксплуатации ядерных установок.

6. Выводы

В данной работе изучалось контролируемое воздействие гамма-излучения на робота KUKA iiwa LBR для определения его устойчивости и работоспособности в высокорадиоактивных средах, аналогичных объектам по переработке и хранению ядерных отходов.

Робот подвергся воздействию гамма-излучения от источника кобальта-60 мощностью 20 ТБк и продемонстрировал значительную радиационную устойчивость, при этом произошел отказ оптического кодировщика после совокупного облучения в 164,55 Гр за период 16.8 ч.

Результаты показывают, что силовые роботы, которые предлагают повышенный уровень точности для манипулирования объектами, потенциально жизнеспособны для приложений по переработке ядерных отходов. Используемые в соответствующих приложениях роботизированные технологии с использованием современного программного обеспечения для датчиков и управления могут оказать большое влияние на отрасль с точки зрения экономии средств, безопасности и сокращения сроков вывода из эксплуатации. В будущей работе следует рассмотреть альтернативные устойчивые к излучению замены оптических энкодеров, а также изучить методы микроэкранирования уязвимых компонентов для увеличения срока службы роботизированных систем.

Заявление о доступности данных

Все наборы данных, созданные для этого исследования, включены в статью/дополнительный материал.

Вклад авторов

TS, CH и KZ внесли свой вклад в концепцию и дизайн исследования. СН организовал облучение и измерил мощности дозы. JK и KZ запрограммировали управление, сбор данных робота-манипулятора, выполнили обработку данных и статистический анализ. CH, JK и KZ написали основные разделы рукописи.И KZ, и CH контролировали JK. TS и GH являются основными исследователями, связанными с этим проектом. Все авторы внесли свой вклад в доработку рукописи, прочитали и одобрили представленную версию.

Финансирование

Мы хотели бы поблагодарить UK Research and Innovation (UKRI) за их поддержку и финансирование, полученное через грант Национального центра ядерной робототехники (NCNR) EP/R02572X/1; из гранта Робототехники и искусственного интеллекта в ядерной области (RAIN) EP/R026084/1; и от Rad-Hard Diamond Detectors для гражданских ядерных приложений (грант ST/P001823).Финансирование также подтверждено Jacobs Engineering Group.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить компанию KUKA AG за поддержку, предоставившую программное обеспечение интерфейса приложения и предложившую потенциальные точки отказа. Мы хотели бы поблагодарить Боба Соколовски из Медицинского исследовательского совета, который поддержал экспериментальный доступ к радиационным установкам в Харвелле.Мы благодарим Эстель Талфан Дэвис за корректуру этой рукописи.

Ссылки

Айткен, Дж. М., Верес, С. М., Шаукат, А., Гао, Ю., Кукко, Э., Деннис, Л. А., и соавт. (2018). Автономное обращение с ядерными отходами. IEEE Intel. Сист. 33, 47–55. doi: 10.1109/MIS.2018.111144814

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Бришар Б., Боргерманс П., Фернандес А. Ф., Ламменс К. и Декретон А. (2001). Эффект излучения в кварцевом оптическом волокне, подвергнутом воздействию интенсивного поля смешанного нейтронно-гамма-излучения. IEEE Trans. Нукл. науч. 48, 2069–2073. дои: 10. 1109/23.983174

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кэмп, Д., и Ван Хайз, Дж. (1976). Слабые гамма-лучи наблюдаются при распаде co 60 . Физ. Ред. C 14:261. doi: 10.1103/PhysRevC.14.261

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ducros, C., Hauser, G., Mahjoubi, N., Girones, P., Boisset, L., Sorin, A., et al. (2017). RICA: Робот на гусеничном ходу для отбора проб и радиологических характеристик в ядерной области. Дж. Полевой робот. 34, 583–599. doi: 10.1002/роб.21650

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фэн, Ю.-Дж., Хуа, Г.-Х., и Лю, С.-Ф. (2007). Радиационная стойкость для космической электроники. Дж. Астронавт. 28, 1071-1080

Академия Google

Ферле-Кавруа, В. (2011). «Электронное радиационное упрочнение — обеспечение радиационной стойкости и демонстрация технологий», в JUICE Instrument Workshop (Дармштадт).

Академия Google

Гарг, Р. , Джаякумар, Н., Хатри, С.П., и Чой, Г. (2006). «Подход к проектированию радиационно-стойкой цифровой электроники», в материалах Proceedings of the 43rd Annual Design Automation Conference (Сан-Франциско, Калифорния: ACM), 773–778.

Академия Google

Houssay, LP (2000). Робототехника и радиационное упрочнение в атомной отрасли (кандидатская диссертация). Государственный университет Флориды, Гейнсвилл, Флорида, США.

Академия Google

Ховард, Дж., Барт, Э., Шримпф Р., Рид Р., Адамс Л., Вибберт Д. и др. (2018). Методология выявления радиационных эффектов в роботизированных системах с вариациями механических и управляющих характеристик. IEEE Trans. Нукл. науч. 66, 184–189. doi: 10.1109/TNS.2018.2886242

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Хатсон, К. (2018). Алмазная дозиметрия для измерений в высокорадиоактивных ядерных средах (кандидатская диссертация). Бристольский университет, Бристоль, Великобритания.

Академия Google

Икбал, Дж., Тахир, А.М., ул Ислам, Р., и др. (2012). «Робототехника для атомных электростанций — проблемы и перспективы», , 2-я Международная конференция по прикладной робототехнике для энергетики (CARPI), 2012 г., (Цюрих: IEEE), 151–156.

Академия Google

Кац Д.С. и Соме Р.Р. (2003). НАСА продвигает роботизированное исследование космоса. Компьютер 36, 52–61. doi: 10.1109/MC.2003.1160056

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

KUKA Deutschland GmbH (2019). LBR iiwa 7 r800, LBR iiwa 14 R820 Спецификация .

Академия Google

млн лет, Т.-П., и Дрессендорфер, П.В. (1989). Эффекты ионизирующего излучения в МОП-устройствах и схемах . Джон Уайли и сыновья.

Академия Google

Мередит, М., и Мэддок, С. (2004). Обратная кинематика в реальном времени: возвращение якобиана . Технический отчет, Технический отчет № CS-04-06, Департамент компьютерных наук, Шеффилдский университет.

Академия Google

Нагатани К., Кирибаяси С., Окада Ю., Отаке К., Йошида К., Тадокоро С. и др. (2011). «Испытание на гамма-излучение электрических компонентов спасательного мобильного робота «Айва», Международный симпозиум IEEE по безопасности, защите и спасательной робототехнике , 2011 г., (Киото: IEEE), 56–60.

Академия Google

Управление по выводу из эксплуатации ядерных объектов (2019 г.). Очистить наше ядерное прошлое: быстрее, безопаснее и раньше .

Академия Google

Омичи, Т., Исодзаки Ю. и Кодзима М. (2007). Практическое проектирование роботов, работающих в радиационных средах. Доп. Робот. 21, 515–532. дои: 10.1163/156855307780108286

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Шарп Р. и Декретон М. (1996). Радиационная устойчивость компонентов и материалов в приложениях ядерных роботов. Надежный. англ. Сист. Саф. 53, 291–299. doi: 10.1016/S0951-8320(96)00054-3

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Цицимпелис, И. , Тейлор, С.Дж., Леннокс, Б., и Джойс, М.Дж. (2019). Обзор наземных роботизированных систем для характеристики ядерных сред. Прог. Нукл. Энергия 111, 109–124. doi: 10.1016/j.pnucene.2018.10.023

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Вюндрих, К. (1984). Обзор радиационной стойкости пластиковых и эластомерных материалов. Рад. физ. хим. 24, 503–510. дои: 10.1016/0146-5724(84)

-7

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Сяо, Х., Хайдас В., Бовивр С., Краэнбюль Д., Зите Р. и Банерджи Н. (2018). «Моделирование радиационного повреждения в камере космического корабля для миссии ESA JUICE», в Международная конференция по радиационным эффектам электронных устройств (ICREED) 2018 г. (Хейлунцзян: IEEE), 1–4.

Академия Google

Kraft Telerobotics — Дистанционно управляемый манипулятор с силовой обратной связью Predator

Хищник является бенефициаром более 25 лет манипулятора разработка системы и производственный опыт. Хищник является зрелым продуктом, сочетающим в себе проверенные на практике технологии с простота конструкции. С акцентом на общую систему надежность и удобство обслуживания в полевых условиях, манипулятор Predator включает меньше компонентов и менее сложен, чем любой другой манипулятор в своем классе. По конструкции манипулятор Крафт оружие минимизирует общую стоимость владения.

Манипуляторы Kraft с силовой обратной связью достигли выдающийся послужной список, демонстрируя исключительное производительность и надежность в сложных подводных, ядерных, аэрокосмическая, электроэнергетическая и военная промышленность по всему миру.Когда простота эксплуатации и производительность на рабочем месте важны важно то, что Predator предлагает выдающуюся производительность.

Predator — 7-функциональный манипулятор с гидравлическим приводом. для использования как в глубоком океане, так и в опасной внутренней среде. Широко считается ведущим примером современного технология художественного манипулятора, Predator обеспечивает непревзойденную управляемость и отзывчивость на команды оператора. С участием радиус действия более 79 дюймов и грузоподъемность 500 фунтов, Predator обеспечивает мощную производительность манипулятора в оптимизированном, интегрированный пакет.

Интуитивно понятное управление ведущим/ведомым позволяет даже неопытному оператор для выполнения рабочих задач с человеческим движением и скорость. Силовая обратная связь значительно улучшает работу оператора осведомленность и позволяет оператору выполнять задачи более быстро и выполнять задачи гораздо большей сложности.В в дополнение к улучшенному телеприсутствию, совместимый характер система обратной связи по усилию значительно снижает риск случайного повреждение как рабочей площадки, так и манипулятора.

Predator способен выполнять множество сложных задач в неструктурированных средах.

Dual Predator
силовая обратная связь
манипуляторы
на подводном ДУА
, используемые для обслуживания и прокладки подводных телекоммуникационных кабелей.

Встреча с вызовом

Манипуляторы Predator с силовой обратной связью используются для выполнять широкий спектр задач в подводных и наземных среды. В приложениях, где досягаемость и физические сила важна Хищник превосходит. Когда работа должна быть выполнено в срок и с минимальным риском повреждения на рабочую площадку, преимущества, обеспечиваемые высокой ловкостью манипулятор с силовой обратной связью имеют большое значение.

Нажмите, чтобы увеличить

Predator
доступен либо с параллельными губками
, либо с четырехпальцевыми зацепляющимися губками.
Обе конфигурации губок могут захватывать Т-образные рукоятки диаметром ¾ дюйма.

Плотно соединенное запястье Predator с 200-градусным наклоном и движением по рысканью обеспечивает высокую ловкость
там, где это больше всего необходимо. Высокоэффективный поршневой двигатель обеспечивает плавный крутящий момент на запястье даже при малых оборотах.Уникальный метод Kraft
управления
захватом позволяет оператору
пропорционально изменять
скорость закрытия челюсти
и силу захвата
.

Хищнику требуется только один электрический соединение и напор и обратка гидравлическое соединение. Все клапаны упакован как неотъемлемая часть рука манипулятора, исключающая громоздкие гидравлические линии, которые надо бы с пультом пакет клапанов.Квадрат, четыре болта фланец делает монтаж рука простая.

Хищник в институте Для разведки (IFE) глубоко водолазный аппарат «Геркулес». Во времена Боба Балларда Экспедиция «Возвращение на Титаник», рука Хищника на Геркулесе извлек испытательный образец стали от носовой секции левого борта RMS Титаник в 12000 FSW. Испытуемый образец был помещен на лук как часть эксперимента определить скорость роста румянца.

Расширенная операционная система KMC 770

Система управления KMC 770 предлагает множество стандартных функции, повышающие производительность системы и простота эксплуатации. К этим функциям относятся:

  • Однокнопочное индексирование — возможность смещения положения мастера относительно манипулятора для удобства оператора.
  • Силовое выравнивание — позволяет оператору повторно выравнивать мастер с манипулятором после индексации. При инициации главный контроллер самостоятельно выровняется с манипулятором.
  • Блокировка шарнира — используется для выборочной блокировки одной или нескольких осей манипулятора, чтобы движение на мастере не влияло на заблокированную ось.
  • Совместное масштабирование — возможность изменять соотношение движения руки-мастера к движению руки-манипулятора. Масштабирование может быть установлено для каждого сустава индивидуально.
  • Ограничения суставов — возможность устанавливать ограничения движения отдельных суставов для предотвращения ударов руки о периферийное оборудование.
  • Пропорциональное управление усилием захвата — значительно повышает производительность манипулятора и намного превосходит обычное управление скоростью или положением.
  • Автоматическое складывание/развертывание — позволяет оператору автоматически складывать или разворачивать манипулятор с помощью предварительно запрограммированной процедуры.
  • Роботизированная операция — дает возможность обучить манипулятора процедуре или последовательности и навсегда сохранить их для выполнения в более позднее время.
  • Диагностика системы — предоставляет комплексные инструменты для оценки и устранения неполадок в системе.

Являясь важным связующим звеном между дистанционным манипулятором и человеком-оператором, мини-мастер Kraft с обратной связью по усилию позволяет оператору управлять сложными движениями манипулятора удобным и интуитивно понятным способом. Электрические приводы на отдельных шарнирах мастера реагируют на силы, действующие на руку манипулятора, обеспечивая обратную связь с оператором.Удобно расположенные переключатели на главном манипуляторе обеспечивают оператору прямой доступ к основным функциям манипулятора для более быстрой работы манипулятора. Мини-мастер предназначен для удобной работы как левой, так и правой рукой.

В своей стандартной конфигурации мини-мастер монтируется на компактный портативный пульт управления, который можно разместить практически на любой поверхности для работы. Цветной жидкокристаллический дисплей позволяет оператору просматривать системную информацию и меню. Кнопки вокруг дисплея позволяют оператору выбирать различные параметры работы.

Руки-манипуляторы Predator используются в вывод из эксплуатации ядерных установок Мировой. Рука Хищника на Автомобиль RedZone «Houdini», используется выполнять самые разнообразные задачи по выводу из эксплуатации горячих камер.

Автомобиль ВВС США «ARTS», оснащен как Kraft Grips, так и Манипулятор с силовой обратной связью Predator рука для дистанционного управления неразорвавшихся боеприпасов.

Картман: недорогой декартовский манипулятор, выигравший конкурс Amazon Robotics Challenge

Международная конференция по робототехнике и автоматизации (ICRA) 2018 · Моррисон Д. , Тоу А.В., Мактаггарт М., Смит Р., Келли-Боксалл Н., Уэйд-МакКью С., Эрскин Дж., Гриновер Р., Гурман А., Ханн Т. , Ли Д., Милан А., Фам Т., Раллос Г., Разжигаев А., Раунтри Т., Виджай К., Чжуан З., Ленерт С. , Рид И., Корке П., Лейтнер Дж. · Изменить предварительный просмотр в социальных сетях

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.