Национальный исследовательский центр по робототехнике Университета Карнеги-Меллона (NREC) и Concurrent Technologies Corporation (CTC) Джонстауна, штат Пенсильвания, работают с Исследовательской лабораторией ВВС и Центром логистики Ogden Air 309 AMXG для разработки и демонстрации роботизированной системы, которая использует мощные лазеров для удаления покрытий из истребительных и грузовых самолетов.
В двухлетнем проекте, финансируемом Национальным центром обороны по вопросам энергетики и окружающей среды, CTC, в рамках Prime Contract W91ZLK-10-D-0005 с NREC в качестве субподрядчика, будет построено шесть автономных мобильных роботов, каждый из которых будет оснащен устройством для удаления лазерного покрытия, и разверните их для работы в командах для удаления краски и других покрытий с самолетов на авиабазе Хилла в северной части штата Юта.
Демонстрация в Hill AFB – это последняя фаза разработки усовершенствованной системы лазерного покрытия лазером (ARLCRS). Ранее CTC и NREC разработали прототип робота, который проходит испытания на объектах CTC.
Извлечение лазерного покрытия CTC использует лазер с непрерывной волной для разметки краски и других покрытий с самолетов. Он заменяет абразивы или химические удалители краски, используемые в традиционных процессах удаления покрытий, которые генерируют значительные опасные отходы и выбросы в атмосферу. Лазер может избирательно удалять покрытия. Пользовательская система HEPA безопасно собирает мусор, поскольку он удаляется с самолета, сводя к минимуму его воздействие на окружающую среду.
Использование автономных мобильных роботов, разработанных в NREC, позволяет автоматизировать и точно контролировать процесс вскрыши, защищая глаза рабочих от опасного лазерного излучения. Роботы работают в командах, причем размер каждой команды зависит от размера самолета. Роботы держат лазерный луч правильно под углом к коже самолета, приспосабливаясь к форме каждой области планера. Роботы также контролируют скорость луча над поверхностью, чтобы обеспечить ее достаточно медленную работу, чтобы обеспечить полную зачистку, но не так медленно, что поверхность самолета излишне нагрета.
Удаление краски выполняется как часть обычного процесса технического обслуживания депо для самолетов. Система роботизированного краскораспылителя обещает быть экологически превосходящей традиционные методы, одновременно сокращая время обработки, уменьшая рабочую нагрузку и поддерживая круглосуточные операции в центрах авиационной логистики (ALC).
«Ожидается, что автоматизированное лазерное обеспаление значительно сократит рабочую силу, объем отходов, экологический риск и общую стоимость», – сказал Джим Артур, главный инженер-технолог и руководитель проекта CTC.
Автономные мобильные роботы, созданные в NREC под руководством Тони Стенца, главного исследователя и директора NREC, широко используют коммерческие, готовые части для снижения затрат, упрощают техническое обслуживание и облегчают будущие модернизации.
«Команда роботов, владеющих лазерами, может работать совместно, чтобы быстро и эффективно удалять краски и покрытия с самолетов», – сказал Стюарт Лоуренс, менеджер программы NREC.
Два робота могут быть использованы для истребителя, в то время как четыре робота могут использоваться для большого грузового самолета. Система генерирует планы зачистки, основанные на типе самолетов, и может динамически обновлять план, пока выполняется снятие.
Персоналу, обслуживающему персонал, не нужно физически маскировать области, которые нельзя снимать. Система может фактически маскировать эти области, заставляя робота избегать их. Это экономит время и силу. Передовые датчики роботов также обнаруживают, классифицируют и записывают состояние поверхностей летательных аппаратов в процессе отгонки.
Будущие приложения для ARLCRS могут включать нанесение красок и покрытий, осмотр самолетов и выполнение основных задач по техническому обслуживанию и ремонту.