Что выбрать — классический автомат или робот? — журнал За рулем

Перечисляем все плюсы и минусы роботизированных коробок и выясняем, почему от автоматов не нужно отказываться.

Материалы по теме

Роботизированная коробка передач с двумя сцеплениями часто отпугивает покупателей. Особенно когда речь идет об автомобилях с пробегом.

Главная проблема — недостаточная надежность. В этом плане роботы уступают обычной гидромеханической коробке передач. Но это не единственное «но»: многим роботизированным коробкам свойственна дерганая работа в пробках и при старте автомобиля с места. Если у коробок DSG таких пороков уже нет, то корейские или китайские роботы плавными переключениями похвастать не могут. Да и по скорости переключения они проигрывают традиционным автоматам.

Так что современная гидромеханическая коробка передач предпочтительнее почти во всем: она надежна, достаточно быстро переключает передачи и при этом обеспечивает достойный комфорт во время работы практически во всех режимах движения. Единственное, в чем традиционной гидромеханике сложно тягаться с двухдисковыми роботами, так это в экономичности. И дело не только в более высоком КПД робота, но и в том, что роботизированные коробки передач зачастую обладают меньшей массой в сравнении с гидромеханическими коробками.

Также встречаются роботы и с одним сцеплением, но от таких коробок производители отказываются. Последний пример — вазовский робот АМТ. Такая коробка не отличается быстротой переключений. Да и надежность первых роботов АМТ оставляла желать лучшего — сцепление изнашивалось очень быстро.

Три бестселлера нашего рынка с тремя типами коробок передач. Volkswagen Tiguan (слева) оснащается исключительно пресселективными роботами DSG, надежность которых сейчас сравнима с надежностью гидромеханики. В гамме Hyundai Creta (на фото в центре) классический шестиступенчатый автомат. А Lada Granta (справа) оснащается роботом АМТ с одним сцеплением.

Три бестселлера нашего рынка с тремя типами коробок передач. Volkswagen Tiguan (слева) оснащается исключительно пресселективными роботами DSG, надежность которых сейчас сравнима с надежностью гидромеханики. В гамме Hyundai Creta (на фото в центре) классический шестиступенчатый автомат. А Lada Granta (справа) оснащается роботом АМТ с одним сцеплением.

• Вариатор? Робот? Гидромеханика? DSG? Или все же «ручка»?! Чего ждать от разных типов коробок передач и в чем преимущества (недостатки) каждой, читайте тут.

Фото: фирмы-производители

Наше новое видео

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

За рулем на Яндекс.Дзен

Механика, автомат, робот и вариатор. Не всё так сложно

 — Бюджетный автомобиль стоимостью 12000$ c автоматической коробкой передач…

 — Lexus RX с механической КПП…

Это не случайный набор несуществующих противоположностей — это реальные запросы, от наших клиентов.

И то и другое почти невозможно. А действительно ли опытному водителю необходима механическая коробка передач в премиальном автомобиле или это дань привычке? Точно ли новичку необходима автоматическая коробка передач или, может, он всё-таки справится с механической трансмиссией? Для того, чтобы ответить на эти вопросы, рассмотрим виды коробок передач, их особенности, достоинства и недостатки.

Коробки передач делятся на механические и автоматические, последние, в свою очередь, бывают трёх типов.

Механическая коробка передач.

Трансмиссия родилась вместе с первыми двигателями. Мельничные жернова, маховик ткацкого станка, автомобильные колёса — это агрегаты, производящие работу из энергии, полученной от двигателя посредством трансмиссии.

Разумеется. первая автомобильная коробка передач была механическая и на заре автомобилестроения это было очень удобно, так как водитель мог сам выбирать, сколько крутящего момента предавать от двигателя к колёсам, и для многих автолюбителей это удобство остаётся актуальным даже в ХХІ-ом веке.

За более чем сто лет эволюции механическая коробка переключения передач (МКПП) достигла своего совершенства в надёжности и практичности. Не будем углубляться в особенности конструкции — скажем только, что она требует регулярного обслуживания в которое входит замена изнашивающихся частей (диск сцепления) и замены масла. При регулярном обслуживании они служат, не доставляя хлопот владельцу, весь срок эксплуатации автомобиля.

Однако на практике МКПП требует от водителя большего количества манипуляций при управлении автомобилем, чем любая из автоматических трансмиссий. Все, кто учились в автошколе, знают: есть педаль управления сцеплением и рычаг выбора передачи. На практике ничего необычного вроде нет, но мы с Вами живём во время когда мобильность является чуть ли не главным условием достижения успеха. А значит, автомобилист много времени проводит за рулём и преимущественно в условиях плотного городского трафика, который требует высокой концентрации внимания. Добавьте к этому ещё и физическую нагрузку от постоянного переключения передач…

С другой стороны в поездках на большие расстояния механика не отвлекает внимания водителя, зато в ситуациях требующих ускорения или экономии топлива, позволяет водителю самостоятельно выбрать передачу.

Также механическая КПП удобна при езде в зимнее время, по песку и раскисшей грунтовой колее. При застревании есть возможность автомобиль “раскачать”, быстрой сменой первой и задней передач, и выбраться из снежной или грязевой колеи.

Итог

Механическая коробка передач обладает как преимуществами, так и недостатками.

Преимущества:

• невысокая стоимость
• простая конструкция
• низкая стоимость обслуживания
• долговечность
• упрощает езду по плохим дорогам

Недостатки:

• требует навыков
• утомляет при движении в плотном городском трафике

Автоматические коробки передач

Когда автомобиль стал приобретать популярность как основное средство передвижения, инженеры задумались, как упростить жизнь водителя. И первое, что они начали совершенствовать — это была трансмиссия. Ещё в 20-е годы двадцатого века наметилось три основных направления развития автоматических трансмиссий, которые используются в современных автомобилях — это:

• гидромеханика (гидротрансформатор или просто автомат)
• робот
• вариатор

Каждая трансмиссия имеет свои особенности, преимущества и  недостатки.

Автомат

Автомат или гидромеханика (АКПП) — одна из первых массовых автоматических трансмиссий, первые серийные автомобили с АКПП начали сходить с конвейера ещё в 30-е годы ХХ-го века. С тех пор принципиально конструкция не менялась. С усовершенствованием технологий и ростом мощности двигателя увеличивалось количество передач, совершенствовались алгоритмы работы, но принцип оставался тот же — планетарный механизм управляемый гидравликой. Передачи меняются в зависимости от давления масла, создаваемого работой двигателя. Ещё одно преимущество — это отсутствие изнашиваемых активных компонентов, что удешевляет регламентное обслуживание, но в случае поломки, выливается в дорогостоящий ремонт. Ещё один недостаток это то, что агрегат отбирает часть работы, производимой двигателем, за счёт чего увеличивается расход топлива. Если в середине двадцатого века благодаря автомату расход топлива мог превышать 20% в сравнении с механической КПП, то на сегодняшний день этот показатель не выше 5%. Кроме того, благодаря эволюции ABS, ESP и других электронных помощников стало возможным эффективное применение АКПП в кроссоверах и внедорожниках. Удобство автомата сложно переоценить, благодаря автомату у водителя есть возможность полностью сконцентрироваться на управление автомобилем и не тратить силы и внимание на выбор и переключение передач.

Итак, преимущества:

• Надёжная конструкция с большим ресурсом
• Лёгкая в управлении
• Низкая стоимость регламентного обслуживания

недостатки:

• Высокая стоимость
• Повышенный расход топлива
• В случае поломки дорогостоящий ремонт.

Робот

Работы над созданием роботизированной трансмиссии (РКПП) велись с начала двадцатого века в рамках работ по поиску оптимальной схемы автоматической коробки переключения передач. По сути это та же механика, только выжимает сцепление и переключает передачи не человек с помощью рычагов и педалей, а сервоприводы. Данный вид трансмиссии наибольшее распространение получил в конце ХХ-го начале ХХІ-го века благодаря развитию цифровых технологий. Автопроизводители его очень любят. Потому что производство таких коробок ненамного дороже механики, а спрос на них, как на автоматическую трансмиссию очень велик. Одна из самых привлекательных особенностей такой коробки передач — это экономия топлива. Так как сервоприводы напрямую не используют энергию двигателя, а программное обеспечение управляющего процессора, учитывая множество факторов и показателей, отдаёт команду на переключение передач — роботы экономят топливо и могут на 5% быть эффективнее механики. Однако есть и недостатки. В данной коробке присутствует сцепление, а значит оно требует регулярной замены по регламенту, а из-за сложного устройства это, подчас, дороже аналогичных работ с МКПП в два и более раза. Ещё недостаток — это малый ресурс, что обусловлено сложным устройством и большим количеством взаимодействующих электрических и механических деталей. Также РКПП имеет ряд ограничений по мощности двигателя, чем выше мощность и крутящий момент двигателя, тем нежелательнее её примение. Частично — эта проблема была решена за счёт применения двух дисков сцепления, что сделало стоимость обслуживания ещё выше, зато повысило эффективность роботизированной трансмиссии.

Достоинства:

• Невысокая стоимость
• Экономия топлива
• Простота управления

Недостатки:

• Дорогое обслуживание
• Ограничения по применению относительно мощности
• Малый ресурс

Вариатор

Вариатор или бесступенчатая коробка передач. Вокруг этой коробки передач существует масса мифов, ставящих под сомнение её надёжность. Разумеется, что недостатки у данного типа трансмиссии есть, но и достоинств более чем достаточно.

Принцип работы у вариатора предельно прост — два конусных шкива и ремень. В зависимости от скорости вращения и крутящего момента, создаваемого двигателем, меняются передаточные числа путём скольжения ремня по конусам. Благодаря сравнительно простому устройству эта коробка передач самая лёгкая и компактная, что позволяет рациональнее использовать полезное пространство автомобиля.

При движении на автомобиле с вариатором отсутствуют толчки и рывки, характерные при переключении передач вышеописанных трансмиссий, крутящий момент распределяется равномерно, обеспечивая плавное ускорение.

На ходу вариатор самый комфортный. Более того, он полностью исключает возможность заглохнуть при старте на подъёме даже если автомобиль с маломощным двигателем. Особенно вариатор ценен на автомобилях с полным приводом, который обеспечивает муфта, он позволяет существенно снизить на неё нагрузку, тем самым положительно влияя на ресурс и долговечность.

Однако есть и недостатки. Вариатор не любит резких ускорений с места и пробуксовок ведущих колёс, от этого он может перегреваться и выходить из строя, что неуклонно приводит к дорогостоящему ремонту. Ещё один субъективный недостаток — это отсутствие у водителя ощущения переключения передач, впрочем, ряд производителей снабжают вариаторы имитацией переключения передач.

Достоинства:

• Плавность хода
• Эффективное использования мощности и крутящего момента
• Компактность и малый вес

Недостатки:

• Не подходит для водителей с агрессивным стилем вождения
• Высокая стоимость обслуживания
• Дорогостоящий ремонт.

Итог

Из всего вышесказанного получается, что разница между механикой и автоматом — в комфорте управления и первоначальной стоимости автомобиля. А что касается разновидностей автоматических КПП, то выбирать приходится отталкиваясь от личных требований к комфорту и условиям эксплуатации.

Механика подойдёт для тех, кто большую часть времени перемещается на большие расстояния и хочет или вынужден сэкономить при покупке автомобиля.

Гидромеханика хорошо себя зарекомендовала как в условиях города так и на трассе, к тому же долговечна, но будьте готовы больше платить за топливо.

Робот — экономит топливо в условиях города, но огорчает ресурсом и стоимостью обслуживания.

Вариатор — обеспечивает комфорт в любых условиях, но не терпит агрессивной езды.

Выбор за Вами. Наши менеджеры всегда с удовольствием найдут Вам автомобиль с трансмиссией которая подойдёт именно Вам, в ближайшем автосалоне по очень выгодной цене.

Почему на авто с «роботом» надо ездить иначе, чем на машинах с «автоматом» — Лайфхак

• Лайфхак
• Вождение

Фото: АвтоВзгляд

Часто покупатели воспринимают автомобиль с двумя педалями как машину, у которой стоит классический «автомат». Для многих это означает, что можно ездить, нажимая лишь газ и тормоз, и ни о чем не думать. К сожалению, это заканчивается дорогим ремонтом трансмиссии. Портал «АвтоВзгляд» рассказывает, почему так происходит и как избежать беды.

В последнее время на машинах разных классов и ценовых категорий появились роботизированные трансмиссии с одним или двумя сцеплениями. Производители все чаще применяют их на своих моделях и это понятно. «Роботы» дешевле, чем классическая гидромеханическая АКП. Делают свое дело и маркетологи, частенько указывая на фирменных сайтах, что у машины стоит настоящий «автомат».

Отчасти это правда, ведь передачи переключаются автоматически. Водителю нужно лишь давить на газ. И вот тут возникаеи масса претензий и проблем. Люди не знают, что обычный однодисковый «робот» — эта та же механическая трансмиссия, но с исполнительным механизмом сцепления и переключения передач. Поэтому, при размыкании сцепления и переключении, скажем, с первой на вторую передачу, в любом случае будет толчок, что потребителю категорически не нравится, ведь на нормальном «автомате» такого нет. В итоге автовладельцы часто жалуются, что машина тупит, не едет. В таких случаях педаль газа продавливают еще сильнее. Но если это делать регулярно, то через 15 000 км сцепление можно просто сжечь. Так что запомните: чтобы «робот» прожил дольше, на нем нужно ездить плавно и без резких ускорений.

Трансмиссия с двумя сцеплениями гораздо технологичнее и нежнее, чем обычный однодисковый «робот»

Фото из открытых источников

«Робот» с двумя сцеплениями технологичнее и дороже, чем однодисковый. Тут нет заметных толчков при переключении передач. Такая трансмиссия нежнее, чем обычный «робот» или «автомат». Значит, и обращаться с ней надо бережнее.

Большинство подобных «коробок» настроены на экономию топлива. Поэтому стремятся как можно быстрее перейти на повышенные передачи. Это и играет злую шутку в пробке или при «рваном» трафике. Алгоритм «коробки» начинает перещелкивать передачи с первой на третью, а потом обратно вниз, что дает большую нагрузку на мехатроник (управляющий модуль трансмиссии) и диски сцепления. Если регулярно ездить по пробкам, то появятся сильные рывки. Придется везти автомобиль на сервис, где платить за замену дисков сцепления, или ремонт мехатроника. Это может дорого ударить по карману владельца.

Поэтому в пробке переводите селектор «робота» в ручной режим и двигайтесь на первой или вторую передачах. Так на «коробку» будет меньшая нагрузка, ведь автоматика перестанет судорожно «гонять» передачи. А чем меньше переключений, тем выше ресурс трансмиссии.

17581

17581

«Автомат», «палка», робот или гидростатическая трансмиссия?

Споры непримиримых лагерей сторонников ручного и автоматического переключения скоростей вскоре могут уйти в небытие. Всё больше моделей коммерческого транспорта получают автоматические или роботизированные коробки передач, а спецтехника — бесступенчатые. В чём их плюсы и недостатки для водителей, и ждать ли их распространения в разных видах техники? Об этом мы беседуем сегодня за нашим виртуальным круглым столом с экспертами рынка.

— Раньше бытовало мнение, что у транспорта с механической коробкой передач расход топлива меньше, чем у аналогов с другими типами коробок передач. Это действительно так или ситуация изменилась?

Вадим Каменсков, глава представительства Allison Transmission в РФ и СНГ, кандидат технических наук

«Для полноценного ответа на данный вопрос необходимо дать чёткое определение понятию «расход топлива» и ответить на вопрос: «расход на что?». Нередко за расход топлива мы принимаем привычное нам как автовладельцам отношение литров израсходованного топлива к 100 километрам пройденного пути. Данная оценка зачастую неприменима к  коммерческой технике, и это легко проиллюстрировать. В среднем на 100 километров пути расход топлива у мопеда с двигателем 50 см³ составляет приблизительно 4 литра, тогда как седельный тягач потребляет около 30.

Можно ли сказать, что мопед более экономичен? Смотря для какой работы. Чтобы перевезти 20 тонн груза на 100 километров, тягачу потребуется 30 литров, тогда как на «экономичном» мопеде придется сделать около 300 ходок и израсходовать около 1000 литров. Однако доставлять небольшое курьерское отправление в соседний район вряд ли целесообразно на седельном тягаче.

Для коммерческого транспорта более корректно сравнивать эффективность расходования топлива как меру количества полезной работы, выполненной на литр затраченного топлива. В своей работе мы часто становимся свидетелями переоценки понятия «расход топлива» со стороны руководства эксплуатирующих организаций, когда в их парк поступает техника с автоматической трансмиссией Allison.

Например, один из заказчиков выразил недовольство, столкнувшись с повышенным расходом топлива на пополнивших парк лесовозах с АКП. Однако при более детальном рассмотрении оказалось, что машины с АКП также привозили больше леса и в отношении вывоза леса на литр расходуемого топлива сильно опережали такие же машины с механической коробкой передач. Большая эффективность обуславливалась тем, что машины с АКП преодолевали плечо быстрее, т. е. выполняли больше работы в единицу времени. Повышение продуктивности единичного транспортного средства целесообразно, так как позволяет уменьшить количество машин в парке без ущерба для количества выполняемой парком работы.

Опыт показывает, что эффективность механической и роботизированной коробок передач проявляется в простых нагрузочных циклах, характеризующихся малым количеством переключений передач на километр пути. В тяжёлых условиях, с низкой средней скоростью и большим количеством переключений передач на километр пути более эффективна гидромеханическая планетарная АКП».

Александр Нилов, технический инструктор John Deere

«Транспорт и строительные машины ― это две совершенно отдельные истории, потому что в ДСТ и сельскохозяйственных машинах важен высокий крутящий момент, а для транспорта он не так критичен, как и работа на одних и тех же передачах.

Да, с механической коробкой расход топлива чуть меньше, но сейчас все коробки передач, которые обладают гидротрансформатором (то есть устройством для передачи энергии от двигателя к трансмиссии), оснащены блокировкой этого гидротрансформатора. В этом случае коробка превращается в механическую, поэтому говорить о повышенном расходе топлива не совсем корректно. При этом удобство в эксплуатации и надёжность такой трансмиссии в разы превосходит затраты на топливо.

Так что ситуация изменилась, поскольку современные коробки гораздо «умнее». У John Deere не все машины оснащены коробками с гидротрансформаторами: например, в грейдерах стоит трансмиссия, переключаемая в зависимости от ситуации. Она полностью автоматическая и управляется трансмиссионым блоком управления, в ней нет гидротрансформатора. На экскаваторах-погрузчиках стоит гидротрансформатор и  коробка передач с муфтами, которые управляются при помощи трансмиссионного электронного блока управления.

Это даёт большое удобство оператору, сокращает износ трансмиссии и позволяет в итоге сэкономить топливо, потому что различные устройства, такие как отключение сцепления в момент поднятия ковша, позволяют не нагружать двигатель напрасно».

Максим Левинсон, менеджер отдела гарантии и технической поддержки ООО «Скания-Русь» (Scania)

«Во многом это действительно так. Если говорить о тяжёлых грузовых автомобилях, то на них устанавливаются 10-16-ти скоростные коробки передач, которые позволяют наиболее эффективно использовать возможности двигателя в  различных дорожных ситуациях, а значит, добиваться минимального расхода топлива. Кроме того, механические коробки передач имеют более высокий КПД, что объясняется меньшими внутренними потерями на прокачку рабочей жидкости».

Игорь Валеев, заместитель главного конструктора по автомобилям научно-технического центра ПАО «КАМАЗ»

«С развитием технологий, совершенствованием алгоритмов переключения передач механические коробки передач уступают по расходу топлива, например, автоматизированным коробкам передач, т. к. в случае применения автоматизированной коробки передач мы исключаем влияние человеческого фактора, всё переключение происходит по заранее прописанному алгоритму, который оптимизирован под конкретные условия движения.

Например, можно активировать режим, который обеспечивает максимальную топливную экономичность, а можно обеспечить максимальные динамические характеристики автомобиля. Также в современных автоматизированных коробках передач предусмотрена возможность «видеть» маршрут и рельеф местности, что позволяет «предугадывать» моменты переключения передач, что также способствует снижению расхода топлива».

Фёдор Колесник, ведущий специалист отдела технической поддержки и омологации ООО «КЛААС» (CLAAS)

«В случае с сельскохозяйственной техникой это не совсем так. На мощных тракторах в подавляющем большинстве сейчас устанавливают автоматизированную трансмиссию. Например, гидромеханическую, где переключение передач происходит либо полностью автоматически, либо вручную ― с разрывом и без разрыва потока мощности.

Есть КПП полностью бесступенчатые, где в процессе переключения передач механизатор вообще не принимает участия. Один из лидеров в производстве таких КПП ― компания ZF. Такие трансмиссии позволяют двигателю трактора уходить в диапазон вплоть до 1300 оборотов в минуту. А это существенно снижает расход топлива. Чем меньше обороты мотора, тем меньше тактов впрыска делает топливная система в рабочую зону. Соответственно, расход горючего будет меньше. А самое главное ― человек вообще не принимает участия в процессе выбора передаточного отношения КПП.

В случае с механической КПП за изменение передаточного числа отвечает сам механизатор. Он должен подумать и решить, какую передачу подобрать и включить для выполнения той либо иной операции. И его решения не всегда эффективны, что отражается на расходе топлива».

— В условиях плотного трафика и обилия светофоров водители зачастую устают выжимать сцепление и переключать скорости, чтобы трогаться «в час по чайной ложке». Такая же ситуация в случае монотонных операций на спецтехнике. Какие решения производители стали предлагать для снижения усталости водителей/операторов по этой причине?

Максим Левинсон, Scania

«Если речь идёт о маршрутных транспортных средствах или коммунальной и развозной технике, совершающей более 10 остановок на 1 км движения, то, действительно, на передний план выходят проблемы усталости водителя и износа деталей, которые обеспечивают трогание с места. В таких условиях более выгодными становятся гидро- или электромеханические трансмиссии. Последние позволяют, кроме снижения потерь на проскальзывание, вернуть часть энергии при торможении, но нуждаются в дорогостоящем блоке батарей».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Для решения этих вопросов возможно применение либо автоматических (гидромеханических) трансмиссий, либо автоматизированных. Главной особенностью автоматических (гидромеханических) коробок передач является наличие гидротрасформатора ― гидравлического устройства, служащего для преобразования (изменения) крутящего момента от двигателя к трансмиссии. Гидротрансформатор способен увеличивать момент на ведомом валу в зависимости от действующих на него сил сопротивления.

Главными преимуществами такого типа коробок передач является максимально плавное переключение передач и передача крутящего момента. Главным недостатком таких коробок передач является их высокая сложность, стоимость и относительно низкий КПД (по сравнению с механическими коробками передач).

Автоматизированные коробки передач по своей сути представляют собой обычные механические коробки передач, в которых автоматизирован процесс переключения передач, что позволяет полностью исключить участие водителя в этом процессе, отдав его на откуп исполнительным механизмам. При этом КПД таких коробок передач выше, чем у гидромеханических.

Гидромеханические коробки передач целесообразно использовать на тяжелой внедорожной технике, где во главе угла стоит плавность передачи крутящего момента от двигателя к колёсам автомобиля. Для дорожных автомобилей целесообразно использовать автоматизированные коробки передач, т. к. они обеспечивают максимальную топливную экономичность».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Если рассматривать коммерческую тяжёлую технику, то её передвижение по дорогам вносит свою специфику в управление. Помимо проблем с троганием машины массой 50+ тонн с МКПП, любой водитель знает про риск перегрева тормозов при спуске. Если предстоит продолжительный спуск, то пользоваться рабочей тормозной системой эффективно не получится. Любое нажатие на тормоз ведёт к очень быстрому росту температуры тормозных колодок. А если отпустить педаль тормоза, чтобы дать колодкам остыть, то огромная масса машины за несколько секунд разгонит её до неуправляемой скорости.

Для таких случаев производители спецтехники предусматривают вспомогательную тормозную систему: моторный горный тормоз и  различные типы замедлителей. В зависимости от типа замедлителя, водителю может потребоваться заранее включить определённую передачу, потом включить дополнительный тормоз, который обычно срабатывает с задержкой.

Для облегчения работы водителя существует функция контроля скорости на спуске, принцип работы которой напоминает знакомый всем «круизконтроль». В зависимости от первоначальных настроек, электронный блок управления АКП постоянно отслеживает поведение водителя, текущую скорость машины и уклон, на котором происходит движение. Когда машина начинает движение вниз и водитель снимает ногу с педали газа или же слегка нажимает на педаль тормоза (сценарий предварительно настраивается производителем ТС), блок управления АКП запоминает скорость, с который двигалась машина, и уже самостоятельно выбирает передачу и степень срабатывания гидрозамедлителя АКП или моторного тормоза для поддержания нужной скорости без нажатия на педаль тормоза.

Водитель легко может уменьшить или увеличить скорость спуска нажатиями на педаль тормоза или газа. Для операторов узкоспециализированной техники есть всевозможные комбинации режимов автоматического включения и удержания передач».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Сейчас в тракторной технике применяют много разных систем, направленных на снижение усталости механизатора. Например, CLAAS Sequence Management. Система записывает последовательность действий при выполнении с/х операции, которую выполняет механизатор, заезжая в загонку и  выезжая из неё.

Далее ему остается нажать на определённую клавишу, после чего машина сама будет повторять операции, которые он выполнил. За счёт этого значительно снижается нагрузка на механизатора в процессе работы.
Уменьшают её и бесступенчатые, гидромеханические КПП. Механизатор не думает о процессе выбора и включения необходимой передачи, меньше устаёт, и, как следствие, даёт большую выработку к концу рабочего дня».

Александр Нилов, John Deere

«Я бы не сказал, что строительная или сельхозтехника всё время останавливалась и трогалась, это больше актуально для легковых машин в пробках. Но на грейдерах, скажем, вообще не нужно трогать педаль сцепления, как и на бульдозерах. На экскаваторах-погрузчиках тоже, потому что всё это делает автоматика. Она вовремя и разомкнёт, и замкнёт муфту сцепления.

На грейдерах John Deere установлена передовая мощная трансмиссия, которая переключается в зависимости от ситуации. Например, если грейдер сначала снимает небольшой слой почвы, и нагрузка на него небольшая, то он может двигаться на высоких скоростях, а при возрастании нагрузки автоматически снижаются передачи, что позволяет сохранять наибольшее тяговое усилие и наибольшую производительность. Более того, операторам советуют не пользоваться сцеплением, на наших машинах это делать не нужно и даже вредно, потому что автоматика выполняет это качественнее».

— «Механику» ремонтировать проще и дешевле, уверены многие водители. так ли это, если сравнить ресурс трансмиссии, стоимость комплектующих и работы?

Александр Нилов, John Deere

«Самая дорогая машина ― это та машина, которая стоит в ремонте, потому что она не приносит прибыль. Даже если ремонтировать механическую трансмиссию проще и дешевле, она всё равно проигрывает трансмиссии, которую вообще не нужно часто снимать и ремонтировать.

Трудно сравнивать стоимость комплектующих и работы, но я знаю, что технические специалисты, занятые в ремонте трансмиссий, исправляют их быстро, аккуратно и надёжно. Наши коробки работают годами, и нарекания бывают крайне редко. Поэтому лучше не ремонтировать, чем ремонтировать, и лучше иметь автоматическую коробку, чем простую механическую, которую нужно часто чинить».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Единичный ремонт механической коробки передач действительно дешевле и менее требователен к квалификации механика по сравнению с другими типами коробок передач. Вопрос в количестве таких ремонтов за срок эксплуатации. В своей работе мы сталкивались с парками, которые сразу при закупке тяжёлых грузовиков приобретали подменные механические коробки передач. Не менее важен в данном вопросе и учёт таких факторов, как упущенная от простоя во время ремонта механической коробки передач выгода.

Кроме этого, нужно учитывать, что коробка передач является крупным узлом, влияющим на режимы работы других сочленённых с ней узлов. Опыт нашей работы показывает, что гидромеханическая планетарная АКП снижает динамические нагрузки во всей трансмиссии. Это положительно сказывается на снижении расходов на ремонт крестовин, редукторов, осей и облегчает работу силовой установки.

Конечной целью эксплуатации коммерческого транспорта является выполнение работы с максимальной экономической эффективностью. Поэтому целесообразно оценивать влияние типа коробки передач на стоимость владения всего транспортного средства. Опыт работы наших клиентов показывает, что в тяжёлых условиях эксплуатации расходы на ремонты на машине с механической коробкой передач выше таких расходов на машине с АКП на отрезке жизненного цикла. Причем разрыв растёт экспоненциально по мере старения и износа техники.

Современные гидромеханические планетарные АКП, применяемые на коммерческой технике, уже давно используют адаптивные алгоритмы компенсации естественного износа и не требуют дополнительной регулировки во время всего срока службы. Такие АКП непрерывно проводят «самонастройку», что приводит к минимизации работ по сервисному обслуживанию. А «мокрые» сцепления (муфты), применяемые в АКП, более долговечны».

Максим Левинсон, Scania

«В целом это так. Стоимость ремонта зависит от трудоёмкости работ и требуемой квалификации персонала. Для устранения неисправностей гидромеханических трансмиссий необходимо специальное оборудование, отдельное помещение, а  также большое количество расходных элементов и материалов. С другой стороны, современные гидромеханические коробки Allison или ZF обладают высокой надёжностью и  при соблюдении правил эксплуатации и обслуживания служат очень долго».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Если говорить об автоматических (гидромеханических) коробках передач, то, да, их ремонт требует высокой квалификации персонала. Если говорить об автоматизированных коробках передач, то ремонт их механической части ничем не отличается от ремонта обычной механической коробки передач».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Возможно, так было 10-15 лет назад, когда вся техника работала, в основном, на механических КПП. Запчастей для них требовалось немного, сервис был хорошо развит. Но сейчас техника стала более современной, а вслед за этим усовершенствовался и сервис. На тракторы теперь устанавливают либо гидромеханические, либо бесступенчатые трансмиссии. И при необходимости их можно отремонтировать в любом сервисном центре официального дилера CLAAS.

Возможно, стоимость оригинальных комплектующих и самой работы будет немного дороже при ремонте бесступенчатой КПП. Но  если мы сравним конечную выгоду от использования механической коробки и бесступенчатой, то станет очевидно: преимущества от использования последней с лихвой покрывают экономию денежных средств, полученную за счёт меньшей цены на комплектующие и работу для механической КПП».

— Есть мнение, что роботизированные коробки плохо справляются с затяжными подъёмами и перегреваются. Так ли это, и как производители рекомендуют
не попадать в такие ситуации?

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Нет, это не соответствует действительности».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Вероятно, такое мнение сложилось лет 5-7 назад, когда у КПП было не более 10 передач. Соответственно, если трактор ехал в гору, механизатор был вынужден переключаться с одной передачи на другую, чтобы поддерживать оптимальный крутящий момент на колёсах в случае, если была механическая КПП.
При наличии роботизированной КПП иногда происходило следующее: при движении в гору робот переключал передачи с одной на другую, чтоб уверенно двигаться вперед. Это было связано с небольшим диапазоном передач и приводило к перегреву масла внутри КПП.

Механизатор в таком случае был вынужден останавливать трактор и  ждать, пока масло остынет. Но сейчас у большинства роботизированных КПП достаточно большой диапазон передач, соответственно, таких негативных моментов, как раньше, практически не случается. Другими словами, нынешние роботизированные КПП, имея большой диапазон передач, выбирают ту, которая удовлетворяет скорости, и снижают излишнюю частоту вращения внутри КПП».

Максим Левинсон, Scania

«Нет, не так. Роботизированная коробка передач ― это обычная механическая коробка, оснащенная актуаторами, которые выполняют действия по включению и выключению сцепления и перемещению вилок включения передач. На работу самой коробки система управления не оказывает никакого влияния.

Соответственно, на подъём по грязи или скользкой дороге автомобили с роботизированными трансмиссиями идут точно также, как и с обычными ручными. Разница лишь в качестве программного обеспечения, которое может быть лучше адаптировано для тех или иных условий. Кроме того, любой «робот» имеет режим ручного переключения, когда водитель может самостоятельно выбирать передачу.

Так, например, компания Scania выводит в настоящее время новую линейку коробок передач G33/G25 с расширенным диапазоном передаточных чисел, которая имеет только роботизированную систему переключения Scania Opticruise и предназначена для автомобилей, работающих в особо тяжёлых условиях. Благодаря оптимальному выбору передачи для движения в конкретных условиях такие коробки передач снижают расход топлива как минимум на 1% по сравнению с традиционным ручным управлением».

Александр Нилов, John Deere

«Возможно, это справедливо для легковых автомобилей, и то машины, которые плохо справляются с затяжными подъёмами и перегреваются, ― плохие. Наша техника рассчитана на работу в тяжёлых условиях, на перемещение большого количества грунта, высокое тяговое усилие, и жалобы на перегрев трансмиссий John Deere никогда не поступали. Если взять грейдеры, то у них очень интересно сделана система охлаждения: радиаторы стоят буквой П.

Они находятся не друг за другом, как на многих машинах, поэтому воздух свободно проходит через радиаторы, и получается очень высокая теплоотдача. На грейдерах есть трансмиссия Event Base Shift, о которой я уже упомянул: она переключается в зависимости от нагрузки. Она прекрасно охлаждается, инженеры рассчитали самые тяжёлые моменты при жаркой погоде, поэтому проблем с перегревом не бывает».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Принцип работы известных на данный момент серийных моделей роботизированных коробок передач с одним и двумя сцеплениями можно упрощённо охарактеризовать так: при каждом трогании и переключении передач происходит кратковременная передача управления двигателем блоку управления коробкой передач. Блок роботизированной коробки передач на некоторое время снижает крутящий момент до минимума, а после выполняет переключение.

Процесс очень похож на езду на механической коробке передач, когда водитель отпускает газ, а потом выжимает сцепление и переключает передачу.

Дело в том, что, во-первых, текущие модели роботизированных коробок передач при проектировании до сих пор конструктивно остаются именно роботизированными механическими коробками передач, где все действия вместо водителя осуществляют сервоприводы, и поэтому до сих пор сохраняются особенности работы, которые присущи МКП. А во-вторых, даже при использовании более распространённых сейчас в легковом сегменте роботизированных коробок передач с двумя сцеплениями, необходимо все равно снижать крутящий момент во время переключений и при трогании для обеспечения ресурса коробки при сохранении комфорта передвижения.

При езде на машине с МКП в подъём многие обращали внимание, что при трогании сцепление отпускается долго с большим проскальзыванием. Таким образом водитель обеспечивает более плавное нарастание крутящего момента без риска заглушить двигатель. Но при проскальзывании сцепления, а особенно если речь идёт о коммерческом транспорте, где мощности более 500 л. с. не редкость, такое сцепление будет сильно нагреваться и не  прослужит долго. Если сцепление «бросать», то нагрев будет меньше, но возникнут другие проблемы (заглохнет двигатель, пострадает комфорт, возникнут ударные нагрузки).

В роботизированных коробках передач всё это должен учитывать электронный блок. Многие модели роботизированных коробок передач на подъёме при большой массе машины сталкиваются именно с перегревом сцепления при трогании и переключениях передач. Зачастую всё может идти по замкнутому циклу: момент двигателя снижается, происходит потеря тяги на колёсах, тяжёлая машина резко замедляется, происходит срабатывание сцепления, но для того, чтобы опять разогнать машину до нужной скорости, уже не хватает крутящего момента и МКП снова требуется переключится на передачу ниже.

При остановке на подъёме и последующем трогании такая машина может просто скатиться назад, пытаясь включить сцепление. Производители техники, конечно, знают об этом и пытаются найти компромисс, выбирая мосты с большим передаточным числом и т. п. На текущий момент пока более эффективна гидромеханическая планетарная АКП с продвинутыми адаптивными алгоритмами переключения передач, что позволяет осуществлять переключения без снижения крутящего момента и обеспечивать требуемый ресурс».

— Раньше на спецтехнику ставили преимущественно механическую трансмиссию. Сейчас в приоритете гидрообъёмный привод передачи мощности (ГСТ). Некоторые производители тех грузовиков тоже экспериментировали с гидромоторами, но пока рынок распространения таких машин не увидел. Стоит ли ждать появления ГСТ в коммерческом транспорте, или это удел тяжёлой техники?

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Спецтехника, как правило, работает в тяжёлых условиях. Для таких условий целесообразно, во-первых, изменение передаточного отношения под нагрузкой, то есть без разрыва потока мощности, и,  во-вторых, применение узла, обеспечивающего передачу 100% потока мощности через жидкостную связь. Это обеспечивает демпфирование динамических нагрузок, свойственных тяжёлым условиям.

Механическая коробка передач не обладает ни одним из названных свойств. Гидрообъёмный привод преобразует механическую энергию вращения коленчатого вала двигателя в гидродинамическую энергию движущегося потока жидкости и снова в механическую энергию на исполнительных механизмах. Такой привод позволяет регулировать передаточное отношение под нагрузкой. Однако преобразование энергии из одной формы в другую всегда сопровождается большими потерями. Причём такое преобразование происходит во всем диапазоне работы гидрообъёмной трансмиссии.

Гидрообъёмные трансмиссии обладают большими компоновочными преимуществами, но сильно уступают гидромеханическим планетарным передачам в  эффективности. Этим ограничено их применение на коммерческом транспорте. По нашему мнению, оптимальным решением для спецтехники и коммерческой техники, работающей в тяжёлых условиях, являются гидродинамические планетарные АКП. Они обеспечивают переключение передач без разрыва потока мощности и содержат гидротрансформатор ― элемент, обеспечивающий расширение диапазона планетарного редуктора за счёт трансформации крутящего момента и 100% жидкостную связь.

Причём, в отличие от гидрообъёмных передач, 100% жидкостная связь может быть исключена блокировочной муфтой, обеспечивающей прямую механическую связь двигателя и планетарного редуктора. Таким образом, в отличие от гидрообъёмного привода, гидродинамические планетарные передачи не страдают от низкой эффективности во всём диапазоне, как гидрообъёмные передачи.

На наш взгляд, такие преимущества гидрообъёмного привода, как простота преобразования вращательного движения в поступательное и свободная компоновка, обеспечат применяемость такому приводу на крупной спецтехнике. Остальная спецтехника и коммерческий транспорт, работающий в тяжёлых условиях, будут постепенно переходить на гидродинамические планетарные АКП».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Гидрообъёмный привод характерен только для узкоспециализированной техники и техники, применяемой в сельском хозяйстве. На коммерческом транспорте появление такого типа трансмиссий на сегодняшний день не целесообразно по причине высокой стоимости, сложности и низкого КПД».

Максим Левинсон, Scania

«Для тракторов или экскаваторов, у которых гидравлические приводы основного оборудования являются главными, это, возможно, и имеет смысл, но для грузовых или легковых автомобилей ― точно нет. Гидростатическая трансмиссия требует изготовления высококачественных деталей и давления в приводе порядка 250 Бар.

Такие элементы очень дороги в производстве и требуют высокой квалификации обслуживающего персонала. Некоторые производители автомобилей экспериментировали с гидростатическим приводом передних ведущих колес, но никакого выигрыша по сравнению с обычной механической трансмиссией не получили».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Всё зависит от того, о какой технике идёт речь. ГСТ ― один из способов приводить в действие сельскохозяйственные машины. За счёт использования ГСТ до 80% мощности двигателя можно реализовать на рабочих органах.

Возьмём для примера зерноуборочные или кормоуборочные комбайны ― все они имеют гидростатический привод. Основная задача этих машин ― обмолачивать или измельчать культуры. Соответственно, большая доля мощности их двигателей должна быть реализована именно на рабочих органах, а не на колёсах.

Другое дело ― тракторы, чья задача ― тащить. Гидростатическая трансмиссия в прямом своём проявлении на них встречается очень редко: вся мощь их мотора должна быть направлена именно на колёса».

Александр Нилов, John Deere

«Мы гидростатические трансмиссии используем очень широко. Ими оснащены наши бульдозеры, мини-погрузчики, лесные машины ― все они прекрасно работают. Их преимущество ― гибкость передачи крутящего момента. На грузовиках, кранах, тяжёлой технике других производителей тоже есть гидростатический привод, который помогает массивной машине трогаться с места. На наших грейдерах есть очень широко востребованный гидростатический привод передних колес.

Если грейдеру не нужен высокий крутящий момент, он идёт на механической трансмиссии, управляемой электроникой, Event Base Shift Transmission. А когда нам нужен высокий крутящий момент, мы можем подключить гидростатический привод передних колес, он даёт повышение тягового усилия примерно на треть. Всё это управляется электроникой ― и на бульдозерах, и на грейдерах».

— Европейские производители грузовиков проводят обучение водителей для достижения топливной эффективности. Каковы особенности подобных программ, и есть ли такие для операторов спецтехники?

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Да, такие программы существуют. Если говорить о дорожной технике, то главной целью подобных программ является обучение водителей максимально эффективному использованию техники в первую очередь с точки зрения экономии топлива».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Давайте возьмём тот же трактор с бесступенчатой трансмиссией и большим количеством настроек: к примеру, где можно регулировать момент переключения между планетарными редукторами, агрессивность работы КПП и т. д. Эффективное использование этих настроек позволит существенно снизить расход топлива в зависимости от поставленной задачи: будь то вспашка или транспортные работы. Компания CLAAS помогает механизатору понять все эти настройки: как они работают, за что они отвечают, а значит, и как эффективно использовать технику.

Например, вместе с тракторами, произведёнными у нас на заводе, клиенту приходит памятка: как правильно настроить машину для эффективной работы. В ней прописано, в частности, как настроить КПП на лёгких тяговых или транспортных работах, какую агрессивность выбрать при вспашке и т. д. Также CLAAS создает большое количество обучающих анимаций на тему эффективного использования техники. Получить знания можно и в CLAAS Академии, где есть даже специальный курс по трансмиссиям. Там, среди прочего, есть и блок об эффективном использовании топлива».

Александр Нилов, John Deere

«Подобные программы проводят инструкторы дилеров. Я тоже работал в такой должности и могу сказать: чтобы грейдер эффективно работал, не нужно постоянно нажимать на педаль сцепления. Это даёт, во-первых, преимущество в тяговом усилии, во-вторых, в плавном снимании грунта ― без кочек, без рывков.
На бульдозере у гидростатической трансмиссии два режима:

1) режим деакселератора трансмиссии и двигателя, то есть когда оператор нажимает на педаль, снижая обороты двигателя и трансмиссии;
2) режим деакселератора, когда снижается только скорость машины, а обороты двигателя остаются те же самые, что даёт преимущество в тяговом усилии, и оператору не придётся отъезжать назад и снова подъезжать к призме, которую он сдвигает; всё это влияет на топливную экономичность.

Обычно дилер рассказывает обо всех этих приёмах операторам, он инструктирует, как наиболее эффективно использовать машину при передаче техники клиенту. Клиент или его сотрудники могут дистанционно анализировать эффективность работы машины при помощи программы JDLink, в ней можно отслеживать работу машин, в том числе вывести число нажатий на  педаль сцепления и педаль тормоза. Всему этому учат на  упомянутых программах. Они разные, поскольку условия применения техники у разных клиентов могут очень сильно отличаться».

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Действительно, некоторые из наших клиентов (европейские производители грузовиков) проводят обучение водителей по топливной эффективности, есть даже симуляторы для мобильных телефонов. Однако мы, как производитель «настоящих автоматов», стремимся и эту задачу снять с плеч водителей, позволив им сконцентрироваться на их прямой функции, на управлении транспортным средством. Для этих целей постоянно совершенствуют топливосберегающие пакеты управления АКПП.

Функции этих пакетов постоянно анализируют работу двигателя, действия водителя, дорожную обстановку и текущую массу машины. На  основании этих данных система в каждый момент времени рассчитывает наиболее оптимальные точки переключения, а также может скорректировать ускорение транспортного средства для сглаживания «агрессивности» вождения, минимизируя таким образом количество неэффективно потраченного топлива».

Максим Левинсон, Scania

«Любой производитель техники заинтересован в том, чтобы её эксплуатировали правильно. Далее возникает вопрос, кто берёт на себя бремя обучения. Это могут быть как представительства производителя, так и дилеры либо независимые учебные заведения. Важно предусмотреть возможность практики, чтобы оператор сразу смог опробовать новые приёмы работы. Поэтому инструкторы Школы водительского мастерства Scania регулярно выезжают для проведения курсов на место эксплуатации техники.

Нельзя забывать и об оценке эффективности, и здесь отличным подспорьем является телематика: к примеру, система мониторинга автопарка Scania FMS даёт возможность и  самому водителю, и его руководителю на предприятии, и  инструктору отслеживать показатели в режиме онлайн. Причём телематические системы позволяют проводить курсы не только очно, но и удалённо, благодаря чему в последнее время очень востребован дистанционный коучинг. Ещё одна особенность в том, что для сохранения полезных навыков управления техникой недостаточно одного курса, нужно повторять регулярно, хотя бы раз в год».

— Какие ограничения присущи бесступенчатым трансмиссиям, какие — автоматическим, а какие — роботизированным?

Вадим Каменсков, Allison Transmission

«Распространение механических бесступенчатых трансмиссий, теоретические преимущества которых впервые упомянуты Леонардо да Винчи более 500 лет назад, сильно ограничено свойствами металлов и технологиями их обработки.

Существующие бесступенчатые трансмиссии имеют разные конструктивные особенности, и  до  сих пор ведутся работы по повышению их ресурса и эффективности. «Идеальной» конструкции пока не существует.
Если не брать в расчёт ресурс, то основное ограничение — это диапазон передаточных чисел. Эта проблема отчасти решается комбинацией нескольких вариаторов, однако это ещё больше усложняет систему, что негативно сказывается на сроке службы.

Гидродинамические планетарные АКП ограничены сферой целесообразного с экономической точки зрения применения. Как правило, их применение оптимально для тяжёлых и средних условий работы с частым переключением передач. При работе в цикле с малым числом переключений (например, на магистральном тягаче) на первый план выходит такой фактор, как механический КПД передачи.

Коробка передач находится длительное время на одной и той же передаче, и даже 1% разницы в  КПД зубчатой пары и планетарного ряда сильно отражается на общем расходе топлива. Конечно, всё меняется, как только цикл становится более динамичным, т. к. на первое место выходят потери скорости, связанные с разрывом потока мощности, и способность АКП поддерживать оптимальную работу двигателя.

Что касается роботизированных коробок передач, то основные недостатки известных моделей я уже сказал ранее. Помимо вопросов при движении в подъём тяжёлых машин и недостаточной динамики ввиду разрывов потока мощности, этим коробкам, как и механическим коробкам передач, присущи ограничения при маневрировании на малых скоростях. Если гидродинамическая планетарная АКП может двигаться на сколь угодно малой скорости за счёт гидротрансформатора, то роботизированная коробка ограничена передаточным числом первой передачи.

При маневрировании на первой передаче снизить скорость ниже той, которая ограничивается конструктивно передаточными числами и значением скорости вращения коленчатого вала двигателя на холостых оборотах, никак не получится без риска заглушить двигатель. При притормаживании гружёного транспортного средства в зону скорости вращения двигателя ниже холостых оборотов он может либо начать дергаться и «прыгать», что негативно сказывается на ресурсе сцепления, либо блок управления коробкой просто выжимает сцепление и машина останавливается. Особенно это актуально для строительной и мусороуборочной техники, где постоянно требуется точно подвести машину на нужную точку.

Помимо этого, большим недостатком роботизированных коробок передач является прямая зависимость от качества электрических коммуникаций машины. Блок управления осуществляет постоянное управление двигателем, поэтому при любой электрической неполадке в цепи питания коробки или неполадке в шине данных коробка перестает функционировать. Некоторые модели МКП и современные гидромеханические планетарные АКП лишены этого недостатка».

Александр Нилов, John Deere

«Это ограничения для операторов, то есть предупреждения и так далее. Но все ограничения, которые могут повредить трансмиссии, уже заложены в её электронном блоке управления. Если оператор давит на газ и едет под гору, машина сама автоматически снизит скорость, она не поедет выше той скорости, которая заложена конструктором. Например, экскаватор-погрузчик не поедет 60 км/ч, он автоматически снизит скорость. То же самое большие бульдозеры ― они тоже оснащены гидростатической трансмиссией и не покатятся под гору, а будут притормаживать автоматически. Это что касается бесступенчатых трансмиссий.

Автоматические трансмиссии стоят на экскаваторах-погрузчиках. На них выставлены ограничения по скорости, ограничения включения блокировки моста, всё это происходит автоматически, оператор не может включить блокировку моста при высоких оборотах двигателя, но это будет возможно сделать при снижении оборотов двигателя до 1125 об/мин.

В роботизированных коробках все ограничения уже заложены в блоке управления, так называемая «защита от дурака», поэтому практически любой человек может управлять этой машиной и при этом не повредить трансмиссию».

Фёдор Колесник, CLAAS

«Для бесступенчатых трансмиссий, по большому счёту, нет никаких ограничений. Все они уже учтены в логике работы КПП, человеческий фактор здесь полностью исключен. Случаются нюансы в работе роботизированных трансмиссий. За переключение передач и диапазонов в  ручном режиме отвечает механизатор, соответственно, присутствует человеческий фактор. Вот здесь и встречаются ограничения.

Представим ситуацию: трактор выполняет вспашку ― достаточно тяжёлую тяговую работу. Если в этот момент переключить диапазон, то машина кратковременно остановится, так как переключение диапазонов выполняется с разрывом потока мощности. Возникнет большая нагрузка на всю трансмиссию, а это негативный момент. Поэтому есть условие: при выполнении тяжёлых тяговых работ на ходу переключать только передачи внутри диапазона, но не диапазоны. Можно отметить ещё одно небольшое ограничение для роботизированных КПП ― это минимальная скорость движения.

Есть ряд сельскохозяйственных работ, для выполнения которых требуется довольно низкая скорость движения. Роботизированные КПП в стандартном оснащении не могут справиться с такой задачей. Но это ограничение можно нивелировать путем установки в КПП ходоуменьшителя».

Игорь Валеев, ПАО «КАМАЗ»

«Для бесступенчатых трансмиссий главным ограничением является величина крутящего момента, подобный вид трансмиссии применяют, как правило, только на легковом транспорте. Автоматические (гидромеханические) и автоматизированные коробки передач, такого ограничения не имеют, но их целесообразно использовать с учётом типа автомобиля и предполагаемых условий его эксплуатации».

Максим Левинсон, Scania

«Большинство бесступенчатых трансмиссий используют в качестве рабочего тела жидкость под давлением. При этом преобразование давления жидкости в механическое движение связано с преодолением трения в гидромоторе. Таким образом, возникает достаточно большой процент потерь на трение и нагрев жидкости, что снижает КПД всей системы.

Дополнительным ограничением служит загустевание рабочей жидкости в условиях низких температур, что требует предварительного прогрева всей системы перед началом работы. При использовании механического вариатора также возникают увеличенные потери на трение. Кроме того, при одинаковой величине крутящего момента вариатор требует больших размеров деталей.

Автоматические гидромеханические трансмиссии позволяют получить хорошие стартовые характеристики транспортного средства при умеренных потерях в КПД при дальнейшем движении. Их недостатком можно считать избыточные потери на нагрев жидкости и ограниченное число ступеней, не позволяющее удерживать двигатель в зоне оптимальных характеристик при меняющихся внешних условиях.

Роботизированные трансмиссии дешевле в производстве и проще в обслуживании, чем гидравлические и гидромеханические, они дают возможность использовать максимальное количество передач для выбора соответствия возможностей двигателя и внешних условий. Но при этом в них сохраняется фрикционное сцепление, которое сильно подвержено износу и перегреву; есть ограничения по времени переключения, которые также не позволяют в полной мере использовать все преимущества многоступенчатой трансмиссии».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

«Робот» или «автомат», «ручка» или «механика»: как правильно называть коробки передач?

Вот с науки и начнём, и не с какой-нибудь, а с «Теории автоматического управления», именно она поможет нам разобраться с коробками – основы ТАУ дают студентам практически любой инженерной специальности. Нет-нет, мы вовсе не собираемся грузить читателей принципами работы регулятора Уатта и описанием пропорционально-интегрального закона как одного из принципов автоматического регулирования систем. ТАУ предлагает куда как более простые постулаты, некоторые из которых мы адаптируем для пояснения несложного, казалось бы, и ясного как день вопроса: чем отличается автомобиль с ручной коробкой от автомобиля с автоматической?

С ответом спешить не будем, а уточним, что ТАУ определяет разбивку всех систем по типу управления на следующие: «ручные», «полуавтоматические» и «автоматические». Что это означает в приложении к автомобилю? Это означает, что если водитель:

• А – сам выбирает передачу — скажем, решает, что вот сию секунду нужно перейти с третьей на вторую или с шестой на седьмую, и
• Б – сам переключает ступень с помощью механического привода, на одном конце которого – рука водителя, на другом – каретка синхронизатора…

…то коробка по критерию «тип управления» классифицируется как «ручная».

Сразу перескакиваем на третий случай – «автоматические». Простая логика подсказывает обратное: если электроника думает за водителя по полной программе, при этом

• А – выбирает ступень, то есть, сама решает, куда переключиться в данный момент – вверх или вниз, и
• Б – сама осуществляет это переключение…

…стало быть, перед нами коробка передач, которая по критерию «тип управления» классифицируется как «автомат» или «автоматическая».

Селектор коробки передач автомобиля Opel Insignia Country Tourer 2018

С вариантом «полуавтоматическим» сейчас знакомы большей частью гонщики — скажем, управляющие болидами Формулы-1. За водителем в данном случае остаётся только выбор ступени: водитель даёт сигнал – замыкает контакт, а электроника, следуя этому указанию, уже производит сам процесс включения передачи с помощью сервопривода.

Из всего изложенного напрашивается простой вывод: тип коробки передач по критерию «тип управления» не подразумевает ровным счётом никаких конструктивных особенностей той части коробки, в которой трансформируется момент. Это важно, потому что одна и та же коробка, как мы покажем ниже, по критерию «тип управления» будет «автоматической», а по критерию «тип трансформации момента» — «механической». Может ли такое быть?

“Механическая” и “ручная” — это одно и то же?

Да, ещё как может! Только для начала давайте зададимся вопросом, правильно ли называть «ручные» коробки «механическими» — вроде бы, это давно вошло в обиход. Да, мы к этому привыкли, поскольку в 80-е, 90-е и первой половине 2000-х широкий потребитель практически не знал других автоматических коробок кроме гидромеханических, представляющих собой пару гидротрансформатора и планетарного редуктора.

Автоматическая коробка передач 9G-TRONIC Mercedes-Benz

Здесь оговоримся сразу: в рамках настоящего материала мы не рассматриваем эволюцию конструкции коробок. Малой серией порой выпускали такую всячину, что народ недоумевал: зачем? В любом случае, об этом мы напишем отдельную статью, там будет о чём поговорить. Произошедшая подмена «ручные — значит механические» ничего плохого не несёт, тем более, что во многом это отражало потребительскую картину автомобильного мира в три десятилетия до середины двухтысячных.

Механическая коробка передач МТ6 Opel

Между тем, слово «механический» по критерию «тип преобразования момента» означает, что крутящий момент в коробке увеличивается или уменьшается без применения пневматических, электрических или иных устройств, кроме механических. Проще говоря, крутящий момент, поступающий в коробку, меняется за счёт взаимодействия двух любых «железок». Обратите внимание, что мы говорим «железки», а не «шестерёнки»: этот критерий группировки коробок передач уже напрямую увязан с конструкцией агрегата.

Трёхвальные и двухвальные

Итак, конструкция. Начнём с «ручных» коробок, поскольку здесь есть свои особенности. В применении к ним мы часто слышим: «двухвальная» или «трёхвальная». Это очень интересный термин, который поменял значение с течением времени. Когда-то он означал количество валов, участвующих в передаче мощности на ступенях переднего хода. Сейчас он означает количество пар шестерен, через которые передаётся момент на одной передаче переднего хода. У трёхвальных коробок таких пар две: шестерни первой пары размещаются на входном и промежуточном валах, шестерни второй – на промежуточном и выходном. У двухвальных коробок такая пара одна. То есть, количество валов, физически имеющихся в коробке, здесь совершенно ни при чём.

Механическая коробка передач Mercedes-Benz GLA

Напомним, что ещё задолго до появления фольксвагеновских DSG, где ведомые шестерни чётных передач размещаются на одном валу, а нечётных – на другом, ручные коробки стали делать с двумя выходными валами – просто для того, чтобы увеличение количества ступеней не влияло на увеличение длины, а проще говоря, чтобы коробку было легче разместить под капотом при поперечной компоновке силового агрегата. Само собой, ни о каком «преселективном» включении ступеней речи здесь не шло.

Трёхвальные коробки – традиционные, от них стали отказываться по мере вытеснения продольной компоновки компоновки подкапотного пространства на легковых автомобилях от А до D класса поперечной. Типичный её признак – наличие передачи с передаточным числом 1,0, когда момент передаётся без участия шестерен: минуя промежуточный вал. Передача эта – компромиссная, поскольку при расчёте это число всегда получается или больше, или меньше единицы. Со временем всё большую территорию стали отвоёвывать двухвальные коробки, которые, с одной стороны, дают меньший габарит, а с другой, инженеры, проектируя их, избавлены от необходимости вынужденного применения передачи 1,0.

«Гидро» без «механики»

Возвращаемся к группировке коробок по критерию «трансформация крутящего момента». Наличие гидравлического звена (гидротрансформатора), в котором на части режимов изменяется момент, автоматически относит коробку к типу «гидромеханических», при этом совершенно неважно, как устроена та часть коробки, которая идёт после гидротрансформатора – это может быть и планетарный редуктор, и… вариатор. Да-да, эпитет «гидромеханический» настолько прочно закрепился за классической конструкцией «автомата», состоящего из гидротрансформатора и планетарного редуктора, что по инерции ни к какой другой коробке мы его уже не применяем. А зря.

Схема передачи крутящего момента коробки передач DSG Volkswagen

Эксперты Росстандарта при выдаче сертификата, позволяющего продавать новые автомобили (одобрение типа транспортного средства, ОТТС), обязательно определяют конструктивный тип трансмиссии. Скажем, для версии Nissan Qashqai с вариатором это «гидромеханическая».

Между тем, бывают и коробки передач, сконструированные на базе вариатора, которые нельзя отнести к «гидромеханическим» по той простой причине, что между двигателем и шкивами вариатора нет гидравлического узла, изменяющего момент. А что же там есть? Как правило, это два мокрых многодисковых сцепления, одно из которых отвечает за передний ход, а второе переключает поток мощности на задний. Похожая вариаторная коробка установлена, к примеру, на Lifan X70, у которого в графе «трансмиссия» одобрения типа транспортного средства указано: «механическая».

И вот тут мы подошли к важному моменту: в зависимости от критерия группировки коробок передач, вариаторная коробка без гидротрансформатора может быть одновременно и «механической», и «автоматической». «Механической» она может быть по типу трансформации крутящего момента – в её конструкции отсутствует гидротрансформатор, «автоматической» — по типу управления. А давайте зададимся вопросом: может ли вариаторная коробка быть и «механической», и «ручной»?

Селектор коробки передач автомобиля Jaguar XF Sportbrake 2018

Оказывается, может! Водителю для этого понадобится рычаг с приводом, раздвигающим и сдвигающим половинки пары шкивов – ведущего и ведомого, и не более того. Надобности в этом нет никакой, поэтому такого огорода ни один автопроизводитель городить не станет, однако никаких технических препятствий к организации ручного управления вариатором нет.

“Робот” — это “автомат”?

Теперь давайте попробуем самостоятельно определить тип упомянутой коробки концерна Volkswagen, которая для автомобилей марки VW имеет аббревиатуру DSG, то есть, direct shift gearbox. С одной стороны, водитель машины с коробкой DSG не выбирает передачу и не включает её — стало быть, по типу управления, коробка «автоматическая». В конструкции коробки нет гидротрансформатора – на его месте стоят либо два сухих сцепления, либо два пакета фрикционов, работающих в масляной ванне. Стало быть, по типу трансформации крутящего момента DSG – это типичная механическая коробка, что и фиксирует ОТТС на любую из моделей концерна VW с таким агрегатом — скажем, на Skoda Octavia.

Коробка передач DSG Volkswagen

Уточним, что в потребительской среде российских автовладельцев такие коробки принято называть «роботами». Откуда это пошло? От бездумного перевода западных пресс-релизов и статей. Опять же, если отдельно взятый потребитель представляет себе конструкцию, которую он называет «роботизированной коробкой», то ничего плохого в этом нет, максимум, что может случиться – его не поймут, ведь слово «роботизированный» в применении к трансмиссии не несёт ровным счётом никакого типа конструкции или принципа действия коробки.

Речь может идти как о коробках типа double clutch transmission (то же, что и DSG, только общее название), так и о коробках single clutch transmission, то есть, об агрегатах с одним автоматически срабатывающим сцеплением. Такие коробки были распространены ещё некоторое время назад: например, коробку Easytronic широко применяли в Opel.

Коробка передач Easytronic Opel

Наконец, «роботизированными» коробками часто называют и такие, в которых часть функций по включению передачи берёт на себя электроника. Такие агрегаты хотя и не часто, но встречались на рынке. Скажем, коробка Porsche Sportomatic, разработанная ещё в конце 60-х: у машины было две педали – газ и тормоз, при этом сцепление срабатывало автоматически, когда водитель обычным рычагом переключал каретки синхронизаторов из одного положения в другое. Все нагрузки при этом сглаживал гидротрансформатор.

В общем, давайте говорить правильно! А теперь вернёмся к вопросу, с которого мы начали статью: что же отличает автомобиль с ручной коробкой от машины с «автоматом»? Ответ прост: количество педалей. В первом случае их три, во втором – две. Собственно, это и есть главный вывод, который нужно запомнить, остальное – детали…

Опрос

Теперь, когда вы знаете, как правильно — вы будете иначе называть типы коробок передач?

Всего голосов:

Коробка-автомат робот — что это такое?

Основным требованием современной жизни, характеризующейся, в первую очередь, ускоренным темпом, является обеспечение мобильности человека. И, наверное, главным способом решения проблемы передвижения в пространстве, для большинства людей стал автомобиль. Однако процесс приобретения «стального коня» сопровождается возникновением большого числа вопросов, одним из которых является выбор типа трансмиссии.

Производители современных автомобилей оснащают свою продукцию коробками переключения передач нескольких, существенно отличающихся друг от друга, типов: механическими, автоматическими, роботами и т.д. Как сделать свой выбор оптимальным? В чем заключается отличие коробки-автомата от робота? На некоторые из вопросов, касающихся КПП, мы постараемся дать ответы в этой статье. Основной акцент мы сделаем на коробки передач, устанавливаемые на более поздние модели автомобилей, а потому менее известные отечественному автолюбителю – вариаторы, роботы и автоматы.

Чем отличается вариатор от робота?

 

Прежде всего, вариатор – это трансмиссия бесступенчатого типа, принцип действия которого основан на передачи крутящего момента от перемещающихся конических дисков, выполняющих роль шкивов, посредством наборного стального ремня или стальной цепи, состоящей из большого количества звеньев. При раздвигании ведущих дисков и сдвигании ведомых, величина крутящего момента на выходе растет. В обратном случае, его величина уменьшается. Такое конструктивное исполнение предопределяет главный недостаток вариатора – отсутствие нейтрального положения и задней передачи. Однако производители решают данную проблему, правда, каждый своим способом.

Для ответа на вопрос: «Чем отличается вариатор от робота?», вынесенный в подзаголовок нашей статьи, рассмотрим достоинства и недостатки обоих вариантов КПП. Итак, преимущества вариатора:

• Экономичность топлива, сравнимая с аналогичным показателем трансмиссии механического типа.

• Минимальное время разгона в совокупности с динамичным набором скорости и отсутствие рывков.

• Достижение высоких оборотов силовой установки исключительно на высоких скоростях, что обуславливает минимальный риск выхода двигателя из строя.

• Простота освоения даже для начинающего водителя. 

Однако наряду с плюсами вариатор обладает и минусами:

• Сложность конструктивного исполнения сопутствующего оборудования, что предполагает и его дорогостоящий ремонт.

• Сложность ремонтно-восстановительных работ.

• Трансмиссионное масло, применяемое в вариаторе, обладает специфическими свойствами, что делает его не только редким, но и дорогим. 

Теперь в том же ключе рассмотрим роботизированную КПП, или робот, являющийся, по сути, механической трансмиссией, дополненной блоком управления, контролирующим сцепление и процесс переключения передач.

Преимущества:

• Простота конструкции и низкий уровень потребления трансмиссионного масла.

• Меньшая стоимость ремонта.

• Возможность функционирования в режиме механической трансмиссии.

• Низкий уровень расхода топлива.

Недостатки роботизированной коробки передач выглядят следующим образом:

 

• Большое замедление (до 3 секунд), называемое автомобилистами «задумчивостью», при переключении передач.

• Непредсказуемость работы агрегата.

• Отсутствие плавности в процессе переключения (возникновение рывков и толчков).

• «Сырость», или несовершенство, разработки, так как КПП-роботы, начали выпускаться совсем недавно.

Таким образом, большинство потенциальных покупателей делают выбор в пользу вариатора, поскольку преимущества этих КПП практически схожи, а недостатков у робота больше. 

Отличие коробки-автомат от робота 

Конструктивные особенности роботизированной коробки передач, а также ее достоинства и недостатки мы рассмотрели в предыдущей главе нашего повествования. Поэтому ниже, основное внимание будет уделено конструкции и главным техническим и эксплуатационным характеристикам коробки-автомата.

Конструкция автоматической трансмиссии включает в себя два основных элемента: редуктор, содержащий все пары постоянно зацепленных шестерен, и гидротрансформатор, выполняющий функции сцепления. Такое инженерное решение позволяет механизму самостоятельно выполнять переключение скоростей, исключая участие водителя и практически полное применение электроники.

Главное отличие коробки-автомата от робота заключается в следующем:

• Плавность (без рывков) переключения передач.

• Простота эксплуатации, обусловленная отсутствием сцепления.

• Высокая надежность агрегата.

Тем не менее, специалисты отмечают и несколько существенных недостатков, присущих АКПП. Вот они:

 

• Повышенный расход топлива (на 1-3 литра) в сравнении с трансмиссиями других типов.

• Возникновение пауз в  процессе переключения скоростей.

• Необходимость осторожной эксплуатации в период низких температур.

• Отсутствие возможности буксировки автомобиля, оснащенного АКПП, на жесткой сцепке.

Робот-библиотекарь – Наука – Коммерсантъ

Робота-библиотекаря специально для Псковской областной универсальной научной библиотеки изготовила пермская компания «Промобот» (резидент «Сколково»). По мнению заказчика, робот станет привлекательным элементом инфраструктуры библиотеки.

«Представитель нашей компании познакомился с сотрудниками библиотеки на одном из форумов,— рассказывает основатель и директор по развитию “Промобота” Олег Кивокурцев,— и они сообщили, что у них ощущается потребность в персонале, в автоматизации ряда процессов и в привлечении аудитории. Наш представитель порекомендовал для решения этих проблем робота “Промобота”. Библиотека воспользовалась одной из программ финансирования и приобрела у нас робота по тендерной процедуре».

«Промобот» выпускает роботов с 2015 года, его «изделия» трудятся в 42 странах мира. Среди них есть банковские и торговые «работники», музейные гиды и аниматоры в парках развлечений, но робот-библиотекарь был собран впервые, поэтому необходимо было досконально продумать его функционал. В этом инженерам-робототехникам и программистам помогли библиотечные работники. Робота научили разбираться в услугах и сервисах библиотеки, осуществлять навигацию по залам и двигаться, избегая столкновений. На его создание у компании ушло три месяца. «Главное его отличие от остальных наших роботов — специальная нейронная сеть, которая обучена на услугах библиотеки и типах книг,— объясняет Олег Кивокурцев.— Наш робот-библиотекарь снабжен искусственным интеллектом и компьютерным зрением, поэтому способен определять пол и возраст посетителя и на основании этих сведений рекомендовать соответствующие книги. Кроме того, как и рассчитывали в библиотеке, робот стал интересным элементом инфраструктуры. Он встречает гостей, шутит и общается с ними, делая все для того, чтобы изменить образ библиотеки как некоего консервативного пространства, превратить ее в место, где обитают инновации». В псковской библиотеке уже отметили рост числа посещений.

«Есть и другие примеры успешного внедрения роботов в работу библиотек,— говорит Мария Веденяпина, директор Российской государственной детской библиотеки.— Их используют в том числе в Центральной городской детской библиотеке им. А. С. Пушкина (Санкт-Петербург), Ивановской библиотеке для детей и юношества, филиале №15 Центральной детской библиотеки города Мурманска,

Центральной детской библиотеке города Сургута. Они проводят экскурсии, читают вслух аудиокниги, информируют о мероприятиях в библиотеке, консультируют посетителей, однако могут использоваться также для помощи в навигации и выдаче книг по конкретным запросам».

Первой в России роботами обзавелась в 2010 году Центральная городская детская библиотека им. А. П. Гайдара в Москве. Это были два робота R.bot 100 — интерактивные мобильные устройства с видеокамерой, микрофоном, сенсорным монитором. Назвали их Чук и Гек в честь героев одноименной повести Аркадия Гайдара. Использовали их в работе с детьми с ограниченными возможностями. С домашнего компьютера дети могли заходить на сайт библиотеки и через робота смотреть мероприятия: он работал как веб-камера. Находившиеся в библиотеке видели на мониторе робота-ребенка, который участвовал в мероприятии удаленно. Чука и Гека использовали также для общения с посетителями, для проведения экскурсий. Сейчас работает только Чук, дети по-прежнему охотно с ним играют, программируют простые команды, фотографируются.

«Что касается внедрения роботов в библиотеки, то их применение требует достаточно высокой технической оснащенности и наличия специалистов для обеспечения работы таких устройств,— комментирует Мария Веденяпина.— Проведение интерактивных викторин и праздников с участием роботов может повысить интерес к библиотеке и привлечь новых читателей. Но без участия человека и постоянного обновления программ для проведения интерактива такая деятельность в библиотеке рискует быстро перестать быть интересной».

Между тем в «Промоботе» планируют расширять проект и уже ведут переговоры с рядом других библиотек. «Существуют нацпроекты “Образование”, “Культура”, и под это есть финансирование, которым могут воспользоваться в том числе библиотеки, чтобы привлечь молодую аудиторию, увеличить число пользователей, вдохнуть в библиотечное дело новую жизнь,— считает Олег Кивокурцев.— Мы готовы делать роботов для самых разных библиотечных задач. Так, например, можно научить робота подбирать книги в хранилище. Сейчас эту работу делают в основном женщины, а это нелегкий физический труд. Мы можем рассмотреть проект по созданию робота—носильщика книг, разработать автоматизированную систему подачи книг. Пока занимаемся сбором идей». Некоторые технологии, способные решать подобные задачи, уже существуют. У роботов из «Промобота», например, есть руки, чтобы снять книгу с полки. «Нужно только нанести маркировку на книги, чтобы робот мог ее считывать, брать нужную книгу и складывать себе на поднос»,— теоретизирует директор по развитию.

«Поиск и доставку книг можно доверить роботу, однако заменить полностью библиотекаря робот никогда не cможет,— уверена Мария Веденяпина.— Работа с читателем, связанная с подбором книг, требует индивидуального подхода и не может быть доведена до автоматизма, да и работу с фондом, требующую высокой квалификации и критического мышления, специалисты библиотек оставят за собой».

Елена Туева

Уход за роботизированными машинами | Промышленная робототехника

Безопасная работа с роботом для ухода за станками

Уход за машиной может быть опасной работой и требует согласованности, которую может обеспечить роботизированное решение. Роботы заменяют человеческое взаимодействие, чтобы перемещать продукт с места поставки, транспортировать его к машине, ориентировать, а затем взаимодействовать с машиной. Наши конструкции позволяют обрабатывать предметы размером с монету или холодильник — и это под ключ.

Заинтересованы во внедрении обслуживания оборудования на вашем предприятии или просто хотите узнать о нем больше?

Как работает уход за роботизированными машинами

Роботизированный уход за машинами может предоставлять возможности манипулирования и транспортировки, которые являются более сложными, чем базовые процессы обработки материалов. Роботы, обслуживающие машины, используются для закрепления продукта на позиции подачи, транспортировки его к машине, взаимодействия с машиной, а затем удаления готовой детали из машины.Управление этим процессом с помощью робота сводит к минимуму неправильное размещение продукта из-за человеческой ошибки и увеличивает скорость и эффективность производства.

Bastian может взять на себя проекты по обслуживанию оборудования, которые отличаются высокой индивидуальностью, учитывая гибкость нашего собственного проектирования и производства. Преимущества системы ухода за машинами от Bastian включают:

• Повторяемость и повышенное качество производства (увеличение более чем на 25%)
• Минимизирует человеческий фактор и улучшает эргономические условия
• Короткая окупаемость инвестиций и меньшие накладные расходы по сравнению с ручным обслуживанием станков
• Роботы могут быть установлены между 2 машинами или над головой, чтобы сэкономить ценную площадь на полу
• Повышенное использование машин и систем и возможность обслуживания машин 24/7

• Погрузка и выгрузка продуктов для измельчения
• Погрузка изделий в токарно-фрезерные станки с ЧПУ
• Уход за загрузкой и выгрузкой изделий из пресс-форм
• Штамповочные, штамповочные, обрезные, электроэрозионные и кузнечные прессы загрузка и разгрузка
• Загрузка материалов компонентов пресс-формы
• Держите изделие для сварочных работ

• Концевые инструменты, разработанные по индивидуальному заказу в соответствии со спецификациями продукта
• Интеграция нескольких брендов роботов
• Товаров от 1 фунта до 1764 фунтов
• До 5 машин обслуживаемых одновременно и до 720 циклов в час
• Специальные аксессуары, такие как визуальный осмотр, проверка штрих-кода и маркировка продукции
• Блокировки с механизмами и системой безопасности

Заинтересованы во внедрении обслуживания оборудования на вашем предприятии или просто хотите узнать о нем больше?

Что такое роботы и как они работают?

Робот — это тип автоматизированной машины, которая может выполнять определенные задачи с минимальным вмешательством человека или без него, а также со скоростью и точностью.Область робототехники, которая занимается проектированием, проектированием и эксплуатацией роботов, за последние 50 лет значительно продвинулась вперед.

IDC определяет робототехнику как один из шести ускорителей инноваций, способствующих цифровой трансформации. К другим относятся 3D-печать, когнитивные вычисления, безопасность нового поколения и виртуальная реальность или дополненная реальность.

Что умеют роботы?

По сути, существует столько разных типов роботов, сколько задач, которые они должны выполнять.rРоботы могут выполнять одни задачи лучше, чем люди, но другие лучше оставить людям, а не машинам.

Роботы умеют лучше людей:

• Автоматизируйте ручные или повторяющиеся действия в корпоративных или промышленных условиях.
• Работайте в непредсказуемых или опасных условиях, чтобы выявлять опасности, например утечки газа.
• Обработка и предоставление отчетов для обеспечения безопасности предприятия.
• Заполните рецепты на лекарства и приготовьте внутривенные инъекции.
• Доставляйте онлайн-заказы, обслуживание номеров и даже пакеты с едой во время чрезвычайных ситуаций.
• Ассистент во время операций.
• Роботы также могут создавать музыку, следить за береговой линией на предмет опасных хищников, помогать в поиске и спасении и даже помогать в приготовлении пищи.

Несмотря на растущее повсеместное распространение, использование роботов имеет несколько недостатков.

Могут, например:

• оперируют, но не успокаивают напуганных пациентов;
• ощущает незаметные шаги в закрытом пространстве, но не принимает мер против взломщиков ворот;
• проводят занятия для пожилых людей, но не облегчают их одиночество;
• помогать медицинским работникам с диагнозами, но не сочувствовать пациентам; и
• учится на данных, но неправильно реагирует на непредвиденные ситуации.

Усложняющиеся возможности роботов в конечном итоге устранят некоторые человеческие задачи, но не все. Современные технологии робототехники могут автоматизировать только 25% задач в непредсказуемых, зависящих от человека областях, таких как строительство и уход. Но роботы зависят от человеческого программирования — и они (вероятно) всегда будут.

Виды роботов

Есть столько разных типов роботов, сколько и задач.

1. Андроиды

Андроиды — это роботы, похожие на людей.Часто они подвижны, передвигаются на колесах или гусеничном ходу. По данным Американского общества инженеров-механиков, эти гуманоидные роботы используются в таких областях, как уход и личная помощь, поиск и спасение, освоение космоса и исследования, развлечения и образование, связи с общественностью и здравоохранение, а также производство. По мере роста числа вариантов использования и приложений рынок Android к 2026 году достигнет 13 миллиардов долларов.

2. Телечир

Телечир — это сложный робот, которым дистанционно управляет человек-оператор для системы телеприсутствия.Это дает человеку ощущение того, что он находится в отдаленной, опасной или чужой среде, и позволяет им взаимодействовать с ним, поскольку телечир постоянно обеспечивает сенсорную обратную связь.

3. Робот дистанционного присутствия

Робот телеприсутствия имитирует опыт — и некоторые возможности — физического присутствия в определенном месте. Он сочетает в себе удаленный мониторинг и управление с помощью телеметрии, передаваемой по радио, проводам или оптоволокну, и обеспечивает удаленные бизнес-консультации, здравоохранение, домашний мониторинг, уход за детьми и многое другое.

Роботизированная хирургическая система da Vinci позволяет хирургам управлять миниатюрными хирургическими инструментами, установленными на роботизированных манипуляторах, с помощью другой руки, имеющей увеличенную 3D-камеру. Камера обеспечивает врачам обзор участка, когда они манипулируют инструментами с помощью управляемых пальцев главного управления.

4. Промышленный робот

IFR (Международная федерация робототехники) определяет промышленный робот как «автоматически управляемый, перепрограммируемый многоцелевой манипулятор, программируемый по трем или более осям.«Пользователи также могут адаптировать этих роботов к различным приложениям. Объединение этих роботов с ИИ помогло предприятиям вывести их за рамки простой автоматизации к более высокоуровневым и более сложным задачам.

По данным IFR, в 2019 году по всему миру было установлено более 3

промышленных роботов, при этом лидирующие позиции занимают Китай, Япония и США.

В промышленных условиях такие роботы могут:

• оптимизировать производительность процесса;
• автоматизировать производство для повышения производительности и эффективности;
• ускорить разработку продукта;
• повысить безопасность; и
• снижение затрат.

5. Роевой робот

Роботы Swarm (также известные как роботы-насекомые) работают в составе флотов от нескольких до тысяч, и все они находятся под контролем одного контроллера. Эти роботы аналогичны колониям насекомых, поскольку индивидуально демонстрируют простое поведение, но демонстрируют более сложное поведение со способностью выполнять сложные задачи в целом.

6. Умный робот

Это самый продвинутый вид роботов.Умный робот имеет встроенную систему искусственного интеллекта, которая учится на своей среде и опыте, чтобы накапливать знания и расширять возможности для постоянного улучшения. Умный робот может сотрудничать с людьми и помогать решать проблемы в следующих областях:

• Нехватка сельскохозяйственных рабочих мест;
• пищевых отходов;
• исследование морских экосистем;
• организация продукции на складах; и
• расчистка от завалов зон бедствия.

Baxter, умный робот от Rethink Robotics, оснащен датчиками, которые позволяют ему

Общие характеристики роботов

Не все роботы похожи на HAL 9000 в 2001: A Space Odyssey или BigDog — внедорожный четвероногий робот со сложными датчиками, гироскопами и гидравлическими приводами — от Boston Dynamics.Некоторые из них имеют человеческие черты (андроиды), а другие — все механические конечности (PackBot). Третьи выглядят как брелки (тамагочи) или летающие игрушки (Roomba).

Тем не менее, все роботы имеют некоторые общие характеристики, например:

• механическая конструкция
• электрические компоненты
• компьютерное программирование

По мере развития ИИ и программного обеспечения роботы станут умнее, эффективнее и будут решать более сложные задачи.

Роботизированная автоматизация процессов и интеллектуальная автоматизация процессов

Технология роботизированной автоматизации процессов (RPA) включает в себя проектирование, развертывание и использование программных роботов для выполнения следующих задач:

• автоматизировать бизнес-процессы на основе правил;
• оптимизировать работу предприятия;
• экономия человеческих усилий; и
• снижение затрат.

Несколько задач, которые можно автоматизировать с помощью робототехники.

RPA автоматизирует повторяющиеся задачи, чтобы человеческий персонал мог сосредоточиться на более ценной работе. Сценарии использования могут быть простыми (автоматические ответы по электронной почте) или сложными (автоматизация тысяч заданий).

RPA — это ступенька к более продвинутой интеллектуальной автоматизации процессов (IPA). IPA добавляет возможности принятия решений, инструменты искусственного интеллекта и когнитивные технологии, такие как обработка естественного языка и машинное обучение.

RPA ведет к более совершенным интеллектуальным системам автоматизации процессов.

Роботы и робототехника: краткая история

Пьеса 1921 г., р.U.R. , что означает универсальные роботы Россум, чешский писатель Карел Чапек, впервые ввел слово «робот». Эти роботы были искусственными людьми, а не машинами, и могли думать самостоятельно, поэтому они чем-то похожи на современных андроидов. Айзек Азимов сказал, что Чапек ввел слово «робот» во все языки, на которых написана научная фантастика. Азимов представил слово «робототехника» и свои знаменитые «Три закона робототехники» в своем рассказе «Обход».

Первые роботы, хотя в то время их так не называли, на самом деле появились за несколько веков до ревущих двадцатых.В 1478 году Леонардо да Винчи сконструировал самоходный автомобиль, который до сих пор считается важным для робототехники. Хотя эта автономная система не прошла мимо чертежной доски, в 2004 году группа итальянских ученых воспроизвела ее конструкцию в виде цифровой модели, доказав, что она работает.

Новаторские работы Азимова и да Винчи заложили основу для последующих разработок. В 1950 году английский ученый-компьютерщик Алан Тьюринг разработал тест Тьюринга, который первоначально назывался «Имитационная игра», и заложил основу для дальнейших исследований в области искусственного интеллекта и робототехники.

Тест Тьюринга, разработанный Аланом Тьюрингом, представляет собой метод исследования, позволяющий определить, может ли устройство ИИ (компьютер, робот и т. Д.) Думать как человек.

Стэнли Кубрик « 2001: Космическая одиссея » представляет одного из первых в мире роботов с искусственным интеллектом, HAL 9000 . HAL может распознавать речь, понимать естественный язык и даже выигрывать шахматные партии. Теперь, когда HAL входит в Зал славы Университета Карнеги-Меллона, он по-прежнему вдохновляет ученых на поиск способов дублирования своих возможностей, которые предполагались в 1960-х годах.

В 1950-х годах Джордж К. Девол изобрел перепрограммируемый манипулятор — Unimate. Инженер Джозеф Энглебергер приобрел патент на робота Девола и преобразовал его конструкцию в первого в мире промышленного робота . В конце концов он получил звание «Отец робототехники».

В 1966 году Массачусетский технологический институт разработал одного из первых ботов на основе искусственного интеллекта, ELIZA, в то время как SRI International позже разработала Shakey, самоуправляемого робота для специализированных промышленных приложений. К началу 70-х ученые успешно интегрировали ботов в медицину с MYCIN, чтобы помочь идентифицировать бактерии, и компьютерный диагностический инструмент INTERNIST-1.В 80-х годах прошлого века была разработана робототехника ALVINN, которая используется в современных беспилотных автомобилях.

К 1990-м годам боты, ориентированные на потребителя, появились в виде компьютерных игр, таких как Tamagotchi. После 2000 года интерес к роботам и робототехнике резко вырос с выпуском SmarterChild, запрограммированного бота в AOL Instant Messenger, который теперь считается предшественником искусственного интеллекта Siri от Apple.

В начале 2000-х годов были изобретены PackBot, военный робот, и Stanley, автомобильный бот , .Примечательно, что PackBot сыграл важную роль в ликвидации последствий терактов 11 сентября, так как службы быстрого реагирования отправили робота в завалы для поиска жертв и оценки структурной целостности обломков. PackBot отправил обратно фотографии из труднодоступных мест, помогая в спасательных операциях.

Stan — робот, который автономно перемещает транспортные средства в целях логистики.

PackBot вдохновил новую эру робототехники, ускорив разработку более совершенных автономных машин, которые теперь помогают в следующих областях:

• Управление чрезвычайными ситуациями
• правоохранительные органы
• прогнозы погоды
• бытовая гигиена
• военная разведка

Позже бытовые роботы, такие как Roomba, и роботы на основе искусственного интеллекта, такие как Siri и Alexa, проложили путь для роботов в повседневной жизни людей, расширяя их потенциал.

Современные роботы могут выполнять ряд сложных задач, которые даже полвека назад сочли бы научной фантастикой. Умные, интеллектуальные роботы теперь сотрудничают с людьми и помогают решать проблемы, которые в прошлом казались неразрешимыми.

См. Также: нанотехнологии, сверхъестественная долина, робот телеприсутствия и робототехника

Что такое роботизированная машина?

Большую часть ухода за машинами выполняют люди.Механические мастерские используют человеческий персонал для загрузки и разгрузки станков и перезапуска программы после того, как готовая деталь будет утеряна. Задачи часто повторяются, и поскольку квалифицированных рабочих становится все труднее и труднее найти, компании используют роботизированные машины, как правило, чтобы восполнить нехватку сотрудников.
Наиболее популярное применение ухода за станками — в механических цехах, где роботы загружают сырье, затем машина выполняет свою программу, робот извлекает готовую деталь и загружает в машину другую необработанную деталь.Этот процесс можно выполнять в цикле бесконечное количество раз, предполагая, что робот постоянно получает сырые детали и что машина производит качественные детали.

Уход за машиной может быть опасной работой и требует согласованности, которую может обеспечить роботизированное решение. Роботы заменяют человеческое взаимодействие, чтобы перемещать продукт с места поставки, транспортировать его к машине, ориентировать, а затем взаимодействовать с машиной. Наши конструкции позволяют обрабатывать предметы размером с десять центов и размером с холодильник — в виде решений «под ключ».

Приложения для ухода за роботизированными машинами:

Погрузка и выгрузка продуктов для измельчения. Загрузка изделий в токарные и фрезерные станки с ЧПУ. Уход за погрузкой и разгрузкой изделий из пресс-форм.

Преимущества ухода за роботизированными машинами:

Компактное решение

Так как на большинстве производственных объектов пространство уже ограничено, многие роботы для ухода за машинами занимают мало места. Они также поставляются в стандартной комплектации с защитой от воды и пыли, а кабели проложены через запястье, чтобы не причинить вреда.У некоторых производителей даже есть небольшие модели, которые идут прямо в станок.

Литье под давлением

Роботы бесценны, когда дело касается литья под давлением. От снятия деталей до резания винтами, дегазирования, маркировки, лазерной обработки и добавления пластин — они увеличивают производительность при выполнении разнообразных задач и сводят на нет риск повреждения

Дешевле, чем вы думаете

Широкий спектр гибких автономных решений делает роботов для ухода за машинами очень жизнеспособным выбором для малого бизнеса.Менее дорогие и простые в использовании, чем вы можете себе представить, они обеспечивают значительные преимущества даже при небольших производственных циклах. Это особенно актуально там, где утомительный, грязный и опасный характер ухода за машинами вручную затрудняет поиск и удержание операторов, выполняющих ручную работу. Кроме того, как только они будут созданы, программы обслуживания станков можно будет вызывать при поступлении новых заказов.

Совместное пропорциональное управление человеком и роботом ловким миоэлектрическим протезом

1.

Ziegler-Graham, K., Маккензи, Э. Дж., Эфраим, П. Л., Трависон, Т. Г. и Брукмейер, Р. Оценка распространенности потери конечностей в Соединенных Штатах: с 2005 по 2050 г. Arch. Phys. Med. Rehabil. 89 , 422–429 (2008).

Артикул Google Scholar

2.

Ватве, С., Додд, Г., Макдональд, Р. и Стоппард, Э. Р. Протезная реабилитация верхних конечностей. Ортоп. Травма 25 , 135–142 (2011).

Артикул Google Scholar

3.

Гитанджали, П. Миоэлектрический контроль протезов рук: современный обзор. Med. Приборы 9 , 247–255 (2016).

Артикул Google Scholar

4.

Биддисс, Э. и Чау, Т. Протезирование верхних конечностей: критические факторы отказа от устройства. Am. J. Phys. Med. Rehabil. 86 , 977–987 (2007).

Артикул Google Scholar

5.

Biddiss, E. A. & Chau, T. T. Использование протезов верхней конечности и отказ от них: исследование за последние 25 лет. Prosthet. Ортопедия. Int. 31 , 236–257 (2007).

Артикул Google Scholar

6.

Farina, D. et al. Извлечение нейронной информации из поверхностной ЭМГ для контроля протезов верхних конечностей: новые возможности и проблемы. IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Англ. 22 , 797–809 (2014).

Артикул Google Scholar

7.

Хиоки, М. и Кавасаки, Х. Оценка углов суставов пальцев с помощью пЭМГ с использованием нейронной сети, включая фактор временной задержки и рекуррентную структуру. Реабилитация ISRN 2012 , 1–13 (2012).

Артикул Google Scholar

8.

Malešević, N. et al. Декодирование отдельных движений пальцев из сигналов поверхностной ЭМГ с использованием векторных авторегрессионных иерархических скрытых марковских моделей (VARHHMM).В Proc. 2017 Международная конференция по реабилитационной робототехнике 1518–1523 (IEEE, 2017).

9.

Tenore, F. V. G. et al. Расшифровка индивидуальных движений пальцев с помощью поверхностной электромиографии. IEEE Trans. Биомед. Англ. 56 , 1427–1434 (2009).

Артикул Google Scholar

10.

Смит, Р. Дж., Тенор, Ф., Хубердо, Д., Этьен-Каммингс, Р. и Такор, Н.V. Непрерывное декодирование положения пальцев по сигналам поверхностной ЭМГ для управления механическими протезами. В 30-я ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 197–200 (IEEE, 2008).

11.

Нгео, Дж. Г., Тамей, Т. и Шибата, Т. Непрерывная и одновременная оценка кинематики пальцев с использованием входных данных от модели активации ЭМГ в мышцы. J. NeuroEng. Rehabil. 11 , 122 (2014).

Артикул Google Scholar

12.

Красулис, А., Виджаякумар, С., Назарпур, К. Оценка методов регрессии для непрерывного декодирования движения пальцев с помощью поверхностной ЭМГ и акселерометрии. В Proc. 7-я Международная конференция IEEE / EMBS по нейронной инженерии 631–634 (IEEE, 2015).

13.

Cipriani, C. et al. Онлайн-миоэлектрический контроль протеза руки с трансрадиальной ампутацией. IEEE Trans. Neural Syst. Rehabil. Англ. 19 , 260–270 (2011).

Артикул Google Scholar

14.

Цзян, Н., Досен, С., Мюллер, К. Р. и Фарина, Д. Миоэлектрический контроль протезов — есть ли необходимость в изменении фокуса? Сигнальный процесс IEEE. Mag. 29 , 152–150 (2012).

Артикул Google Scholar

15.

Kim, H. K. et al. Непрерывный совместный контроль для стабилизации дотягивания и захвата с помощью интерфейсов мозг-машина. IEEE Trans. Биомед. Англ. 53 , 1164–1173 (2006).

Артикул Google Scholar

16.

Итуррат, И., Монтесано, Л. и Мингес, Дж. Интерфейс мозг-компьютер с общим управлением для двумерной задачи достижения с использованием потенциалов, связанных с ошибками ЭЭГ. В Proc. 35-я ежегодная международная конференция IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 5258–5262 (IEEE, 2013).

17.

Chen, X. et al. Общая политика управления для декодирования центральных движений в интерфейсе мотор-мозг-машина. IFAC Proc. Vol. 46 , 345–348 (2013).

Артикул Google Scholar

18.

Ciancio, A. L. et al. Управление протезами рук через периферическую нервную систему. Фронт. Neurosci. 10 , 116 (2016).

Артикул Google Scholar

19.

Došen, S. et al. Система когнитивного зрения для управления ловкими протезами рук: экспериментальная оценка. J. NeuroEngin. Rehabil. 7 , 42 (2010).

Артикул Google Scholar

20.

Лайт, К. М., Чаппелл, П. Х., Хаджинс, Б. и Энгельхарт, К. Интеллектуальное многофункциональное миоэлектрическое управление протезами рук. J. Med. Англ. Technol. 26 , 139–146 (2002).

Артикул Google Scholar

21.

Tura, A., Lamberti, C., Davalli, A. & Sacchetti, R. Экспериментальная разработка сенсорной системы управления миоэлектрическим протезом верхней конечности с косметическим покрытием. J. Rehabil. Res. Dev. 35 , 14–26 (1998).

Google Scholar

22.

Fani, S. et al. Оценка характеристик миоэлектрического регулятора и кинематического поведения новой роботизированной руки, созданной на основе мягкой синергии, для протезирования. Фронт. Нейророботика 10 , 11 (2016).

Артикул Google Scholar

23.

Зоммер, Н. и Биллард, А. Многоконтактное тактильное исследование и захват с помощью тактильных датчиков. Робот. Auton. Syst. 85 , 48–61 (2016).

Артикул Google Scholar

24.

Селадон, Н., Дошен, С., Биндер, И., Ариано, П. и Фарина, Д.Пропорциональная оценка движений пальцев с помощью поверхностной электромиографии высокой плотности. J. NeuroEngin. Rehabil. 13 , 73 (2016).

Артикул Google Scholar

25.

Сегил, Дж. Л., Контроцци, М., Вейр, Р. Ф. и Сиприани, К. Сравнительное исследование современных миоэлектрических контроллеров для многопозиционных протезов рук. J. Rehabil. Res. Dev. 51 , 1439–1454 (2014).

Артикул Google Scholar

26.

Mathiowetz, V., Volland, G., Kashman, N. & Weber, K. Нормы для взрослых по тесту на ловкость рук с ящиком и блоком. Am. J. Occup. Ther. 39 , 386–391 (1985).

Артикул Google Scholar

27.

Park, E. & Meek, S. G. Компенсация усталости электромиографического сигнала для контроля протезирования и оценки силы. IEEE Trans. Биомед. Англ. 40 , 1019–1023 (1993).

Артикул Google Scholar

28.

Ткач, Д., Хуанг, Х. и Куикен, Т. А. Исследование стабильности характеристик во временной области для электромиографического распознавания образов. J. NeuroEngin. Rehabil. 7 , 21 (2010).

Артикул Google Scholar

29.

Асгари Оской, М. и Ху, Х. Системы миоэлектрического контроля — обзор. Biomed. Сигнальный процесс.Контроль 2 , 275–294 (2007).

Артикул Google Scholar

30.

Micera, S., Carpaneto, J. & Raspopovic, S. Управление протезами рук с использованием периферийной информации. IEEE Rev. Biomed. Eng 3 , 48–68 (2010).

Артикул Google Scholar

31.

Wan, B. et al. Исследование характеристики утомляемости по сигналу SEMG предплечья на основе вейвлет-анализаВ Proc. Международная конференция IEEE по робототехнике и биомиметике 1229–1232 (IEEE, 2010).

32.

Зардошти-Кермани, М., Уиллер, Б. К., Бади, К. и Хашеми, Р. М. Оценка характеристик ЭМГ для контроля движений протезов верхних конечностей. IEEE Trans. Rehabil. Англ. 3 , 324–333 (1995).

Артикул Google Scholar

33.

Phinyomark, A., Phukpattaranont, P. & Limsakul, C.Уменьшение характеристик и выбор для классификации сигналов ЭМГ. Expert Syst. Прил. 39 , 7420–7431 (2012).

Артикул Google Scholar

34.

Чу, Дж. У., Мун, И. и Мун, М. С. Система распознавания образов ЭМГ в реальном времени, основанная на линейно-нелинейной проекции признаков для многофункциональной миоэлектрической руки. IEEE Trans. Биомед. Англ. 53 , 2232–2239 (2006).

Артикул Google Scholar

35.

Abadi, M. et al. Tensorflow: система для масштабного машинного обучения. На 12-м симпозиуме {USENIX} по проектированию и внедрению операционных систем ({OSDI} 16) 265–283 (ACM, 2016).

36.

Sanderson, C. & Curtin, R. Armadillo: основанная на шаблонах библиотека C ++ для линейной алгебры. J. Программное обеспечение с открытым исходным кодом. 1 , 26 (2016).

Артикул Google Scholar

Может ли робот превзойти станок с ЧПУ для обработки роботов?

Робототехника отправляет станки с ЧПУ путь динозавров! Но действительно ли роботы достаточно хороши для обработки?

Если вы еще не слышали, роботы — это новые станки с ЧПУ!

Могут ли традиционные станки с ЧПУ пойти путем динозавра? (я.е. вымерли, а не превратились в франшизу с многомиллионными фильмами, хотя я с удовольствием посмотрел бы «Мир ЧПУ 3»)

За последнее десятилетие роботы начали использоваться вместо традиционных станков для решения широкого круга задач, включая фрезерование, полирование, удаление заусенцев, резку и многое другое.

Но может ли роботизированная обработка действительно превзойти специализированные станки? Давайте выясним.

Робот-обработка… В самом деле?

Если идея обработки роботов для вас нова, вы можете быть немного скептически настроены.Роботы не известны своей жесткостью, которая обычно считается наиболее важным свойством станка с ЧПУ. Однако роботизированная обработка имеет огромные преимущества, которые могут перевесить этот недостаток.

Представьте, что у вас есть огромная глыба льда.

Вы хотите слепить юмористическую ледяную статую генерального директора своей компании для предстоящего делового ужина. Однако у вас нет ни навыков, ни времени, чтобы научиться лепить лед вручную. У вас есть доступ к механическому цеху, где полно станков с ЧПУ, но все они слишком малы, чтобы вместить ледяной блок.

Но у вас есть робот.

Это именно то приложение, которое идеально подходит для роботизированной обработки. Он включает в себя заготовку, которая слишком велика для традиционных станков, которая сделана из относительно мягкого материала и требует сложных траекторий обработки, чего было бы невозможно достичь с помощью большинства станков с ЧПУ. Вот почему роботизированная обработка особенно популярна для задач быстрого прототипирования.

Однако вы можете подумать: «Это все хорошо, но я не хочу вырезать глыбу льда.Я хочу точно обработать наш продукт. Подойдет ли мне роботизированная обработка? » Может быть.

Роботы против станков с ЧПУ: как они складываются

Давайте разберем различия между двумя технологиями, сравнив 5 важных свойств:

1. Точность

Точность обработки — это, вероятно, главное свойство, которое люди используют для определения производительности станка с ЧПУ. Если ваша машина неточна, как вы можете надеяться создать качественный продукт?

Точность станков постоянно повышается.Высококачественные машины могут достигать точности от 20 до 50 микрон. Так называемый «самый точный токарный станок в мире» (который был создан еще в 2001 году и, кажется, не имеет аналогов) имеет точность 0,2 микрона.

Точность роботов улучшилась за последние несколько лет. Промышленные роботы могут быть откалиброваны с точностью до воспроизводимости. Например, робот KUKA KR210 с повторяемостью 100 микрон может быть откалиброван с точностью до 200 микрон.

Однако важно помнить, что точность робота зависит от хорошей калибровки (как мы обсуждали в нашей статье «Действительно ли автономное программирование является точным?»).Поскольку калибровка зависит от конечных пользователей, в робототехнике больше внимания уделяется «повторяемости» робота, чем его точности.

Победитель: Станки с ЧПУ

2. Рабочее пространство

Когда дело доходит до рабочего места, есть несколько впечатляющих станков с ЧПУ. Я видел бортовые машины, которые больше слонов. Однако у большинства из них рабочее пространство гораздо меньше.

Промышленные роботы, с другой стороны, очень часто имеют большое рабочее пространство. Промышленный робот среднего размера будет иметь рабочую зону от 7 до 8 кубических метров.Более того, вы можете легко добавить к роботу внешнюю ось и еще больше расширить его рабочее пространство.

Победитель: Обработка роботов

© Institut Maupertuis

3. Универсальность

Вероятно, самое большое преимущество роботов — это их универсальность. Вы можете легко перемещать их от одной задачи к другой. Станки с ЧПУ отлично справляются с одной конкретной задачей, будь то фрезерование, токарная обработка, сверление и т. Д. Робот может делать все это и многое другое.

Роботы

также могут двигаться по более сложным траекториям, чем большинство станков с ЧПУ.Станки с ЧПУ обычно имеют 3 или 4 степени свободы (DoF). Этого достаточно для многих задач обработки, но может быть ограничительным. Почти все промышленные роботы имеют 6 степеней свободы, что означает, что вы можете обрабатывать любую форму, какую захотите.

Победитель: Обработка роботов

4. Жесткость

Жесткость или жесткость станка сильно влияет на его точность. Инструмент с низкой жесткостью будет двигаться при столкновении с твердым материалом. Это приведет к неточному сечению.Роботы обычно имеют гораздо меньшую жесткость, чем традиционные станки. Жесткость робота обычно составляет менее 1 Ньютона на микрометр, в то время как станки с ЧПУ часто имеют более 50 Ньютонов на микрометр.

Инструменты

с низкой жесткостью также имеют более низкие собственные частоты, что означает, что инструмент будет вибрировать при контакте с материалом. Роботы имеют собственную частоту от 10 до 20 Гц по сравнению с несколькими сотнями или тысячами Гц для станков.

Робот может легко обрабатывать мягкие материалы, такие как пена, дерево, пластик и т. Д.Однако более твердые материалы, такие как сталь или титан, могут вызвать люфт в двигателях робота, что снизит точность.

Победитель: Станки с ЧПУ

5. Доступность

Станки и роботы могут быть дорогими. Однако у роботов есть два явных преимущества перед традиционными станками с ЧПУ: их большое рабочее пространство и универсальность. Возможность обработки объектов (практически) любого размера, формы и сложности означает, что роботы могут предложить бизнесу большую ценность при меньших затратах.

Исследователи из Университета Монса в Бельгии подсчитали, что робот на 30% дешевле станка с таким же рабочим пространством.

Победитель: Обработка роботов

Заключение

Ответ на вопрос «Могут ли роботы превзойти станки с ЧПУ?» определенное «Да».

Но с одной оговоркой: это зависит от того, что означает слово «превзойти» для вашего приложения.

Если ваша задача обработки требует высокой точности и жесткости, то станки с ЧПУ не могут быть лучше.Однако, если вам нужна универсальность, большое рабочее пространство и доступность, вам подойдет роботизированная обработка.

Как заставить робота работать на вас

Роботизированная обработка — это просто, но только если у вас есть подходящее программное обеспечение для программирования. RoboDK поставляется со встроенным инструментом для обработки роботов, который преобразует созданный с помощью CAM файл ASM или GCODE в путь для вашего робота. Вы можете найти видео-демонстрацию этого инструмента здесь.

Он также поддерживает роботов, которые были специально разработаны для обработки роботов (с повышенной жесткостью и точностью), таких как Stäubli RX170 hsm, ABB IRB 6660 и KUKA KR 500-3 (вариант станка).Вы можете найти модели этих и сотни других роботов в библиотеке роботов.

Планируете ли вы приобрести робота для обработки задач? Расскажите нам в комментариях ниже или присоединитесь к обсуждению в LinkedIn, Twitter, Facebook или Instagram.

Двуногий робот Кэсси использует машинное обучение, чтобы завершить 5-километровую пробежку.

Четыре года — большой срок для робототехники, особенно для двуногого робота по имени Кэсси, разработанного в Университете штата Орегон (OSU).Задуманная как маневренная машина для перевозки посылок от грузовых автомобилей до порога, Кэсси недавно разработала способность бегать, что продемонстрировали ее разработчики, выполнив то, что они называют первой пробежкой на 5 км (3,1 мили). двуногим роботом.

Впервые мы взглянули на двуногого робота Кэсси еще в 2017 году, когда исследователи OSU обнаружили похожую на страуса машину, способную двигаться вперед в стабильном темпе. Он основан на ранее разработанном командой двуногом роботе Atrias, но имеет рулевые ножки и герметичную электронику, позволяющую работать в дождь и снег, а также перемещаться по открытой местности.

С тех пор команда использовала машинное обучение, чтобы вооружить Кэсси новым впечатляющим навыком: умением бегать. Это включало в себя то, что они называют алгоритмом глубокого обучения с подкреплением, который Кэсси сочетает с его уникальной биомеханикой и коленями, которые сгибаются, как у страуса, для точной настройки, чтобы оставаться в вертикальном положении во время движения.

«Глубокое обучение с подкреплением — это мощный метод в искусственном интеллекте, который развивает такие навыки, как бег, прыжки и ходьба вверх и вниз по лестнице», — говорит член команды Йеш Годзе.

Бегущие роботы, конечно же, не новость. Робот Honda ASIMO бегает трусцой со скоростью до 6 км / ч (3,7 миль в час) с 2004 года, а в 2011 году мы посмотрели на машину под названием Mabel с максимальной скоростью 10,9 км / ч (6,8 миль в час), которая была заявлена ​​как самый быстрый в мире двуногий робот с коленями. Совсем недавно гуманоидный робот Atlas от Boston Dynamics поразил нас не только бегом по лесу, но и выполнением сальто назад и паркуром.

Команда OSU стремилась продемонстрировать выносливость Кэсси, заставив ее использовать свои алгоритмы машинного обучения для поддержания баланса на дистанции 5 км по университетскому кампусу без привязки и на одном заряде батарей.Плавание шло не так гладко: Кэсси дважды падала из-за перегрева компьютера и крутой поворот на высокой скорости. Но после пары перезагрузок пробег завершился за 53 минуты и 3 секунды.

«Кэсси — очень эффективный робот благодаря тому, как он был спроектирован и построен, и мы действительно смогли достичь пределов возможностей оборудования и показать, на что он способен», — сказал Джереми Дао, доктор философии. студент лаборатории динамической робототехники.

По словам исследователей, это первый раз, когда двуногий робот завершил 5-километровый бег, хотя он и проходил со скоростью ходьбы, и на этом пути требовалась небольшая помощь.Возможно, что другие двуногие роботы смогут преодолевать такие расстояния, но также возможно, что никто не подумал попробовать. В любом случае, забег — впечатляющая демонстрация прогресса, которого добивается команда. Посмотрите это ниже.

Двуногий робот OSU первым бежит 5K

Источник: Университет штата Орегон

Внедрение роботов для машиностроительной отрасли — ROBOT

Примеры применения роботов в машиностроении

Загрузка / разгрузка для станков FANUC ROBODRILL
М-10иА, М-20иА

Загрузка / разгрузка для станков FANUC ROBODRILL
(Погрузчик с верхним креплением)
R-2000iB

ROBODRILL-QSSR с коллаборативным роботом
CR-7iA / L

Преимущества использования роботов в машиностроении

В сфере обслуживания станков роботы используются и внедряются в основном в процесс загрузки / разгрузки станков, потому что роботы подходят для простых и суровых рабочих условий, а также позволяют уменьшить нехватку рабочей силы и сэкономить рабочую силу.

FANUC предлагает широкий спектр типов и моделей роботов, таких как компактные, высокоскоростные и с высокой полезной нагрузкой, которые могут применяться ко всем процессам, таким как загрузка / разгрузка станков и контроль. Роботы могут быть установлены внутри станков. Благодаря вариантам крепления на рейке и портале роботы могут обслуживать несколько станков.
Более того, используя QSSR (Quick & Simple Start-up), iRVision, Zero Down Time, который помогает повысить эффективность производства, моделирование ROBOGUIDE и сервопривод для станков, которые могут открываться и закрываться с высокой скоростью, мы можем удовлетворить все потребности автоматизации производства.

Роботы, наиболее часто используемые в машиностроительной отрасли

Введение в функции роботов для машиностроительной отрасли

.