Вкладывают в роботов: в РФ наладили производство компонентов умной техники
В России впервые запускают производство полностью отечественных микромотор-редукторов — компонентов, необходимых для работы экзопротезов, роботов, спутников и технологий embodied intelligence, когда ИИ помещают в физический объект, например дрон. Уже выпущена пилотная партия деталей. До последнего времени такие микроприводы в нашей стране не выпускались, и предприятия были вынуждены закупать их за рубежом, что создавало риски для критических проектов из-за санкций и перебоев в поставках, рассказали специалисты. Как импортозамещенные компоненты помогут развитию различных отраслей — в материале «Известий».
Первое российское производство микромотор-редукторов
Инженеры НИТУ МИСИС совместно со специалистами конструкторского бюро «Карфидов Лаб» разработали полностью отечественные микромотор-редукторы (миниатюрные двигатели, оснащенные небольшими редукторами), которые могут применяться в медицинских протезах, робототехнике и промышленной автоматике. Устройства такого класса в России ранее не производились. Уже выпущена пилотная партия, серийное производство будет налажено на площадке в Тульской области.
Как пояснили «Известиям» ученые, миниатюрные электромеханические системы — микромотор-редукторы — обеспечивают естественные и плавные движения искусственных суставов — экзопротезов, а также устойчивость и точность их управления. Разработка включала анализ зарубежных аналогов, трехмерное сканирование, создание цифровых моделей, компьютерные расчеты поведения деталей под нагрузкой и испытания опытных образцов.
В результате инженеры создали два типоразмера изделий — ДПР-8 (диаметром 8 мм) и ДПР-10 (10 мм), отличающихся компактностью, высокой эффективностью и точностью управления.
— Технические решения, которые мы применили, позволяют использовать унифицированные узлы для разных моделей редукторов. Все типоразмеры оснащаются единым компактным датчиком, который преобразует движение в цифровой сигнал. Это упрощает сборку и делает детали взаимозаменяемыми. Мы надеемся, что наша разработка будет полезна отечественным производителям из различных сфер: медицины, сельского хозяйства, робототехники, приборо- и машиностроения, электроники и других отраслей, — сказал «Известиям» заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования вуза, сооснователь и генеральный конструктор КБ Алексей Карфидов.
Импортозамещение комплектующих в электронике
На фоне растущего интереса к embodied intelligence, то есть к ИИ, встроенному в физические системы, например в роботов, не стоит забывать, что воплощение интеллекта должно быть сквозным, то есть не заканчиваться верхним уровнем планирования и принятия решений, а внедряться вплоть до механики, отметил профессор, руководитель лаборатории биомехатроники и энергоэффективной робототехники (BE2R) Университета ИТМО Сергей Колюбин.
— Человеческое тело — сложный и умный механизм, поэтому странно ожидать создание функциональных роботов без прогресса в «железе», включая такие важные строительные блоки, как приводы, — отметил эксперт.
Собственное производство таких деталей достаточно важно для обеспечения технологической независимости страны, рассказал «Известиям» заместитель директора Центра компетенций НТИ «Технологии доверенного взаимодействия» Руслан Пермяков. До последнего времени микроприводы таких типоразмеров в России не выпускались, и предприятия были вынуждены закупать их за рубежом, что создавало риски для критических проектов из-за санкций и перебоев в поставках.
— Кроме очевидной независимости от чужой политической воли, такого рода производства формируют собственные инженерные компетенции в области микромеханики, электротехники, материаловедения и точного машиностроения, основанные на практических умениях. Это тоже критически важно для создания полных циклов проектирования и испытаний изделий, включающих мехатронные узлы для робототехники, медицины, авиа- и приборостроения, — подчеркнул эксперт.
По словам эксперта отрасли, микромотор-редукторы используются в системах, где требуются компактность, высокая точность и плавность движений. Потенциальные области применения включают медицину и протезирование — искусственные суставы, экзоскелеты, роботизированные реабилитационные комплексы, микрохирургические инструменты. Также они используются в робототехнике и мехатронике — это манипуляторы, сервисные и промышленные роботы, микродроны, системы наведения и стабилизации, сказал Руслан Пермяков.
Другие отрасли применения включают промышленную автоматизацию, эрокосмическую технику (приводы ориентации и раскрытия антенн на малых спутниках, стабилизаторы в беспилотных аппаратах), сельское хозяйство и бытовую автоматику (микроприводы в агротехнических роботах, системах умного дома, 3D-принтерах и приборах точного дозирования), научное приборостроение, отметил эксперт.
Проект реализован в рамках соглашения с Агентством по технологическому развитию и направлен на полное импортозамещение ключевых компонентов.
