Современные авиалайнеры и военные самолеты являются вместилищем всех самых прогрессивных технологий, однако, процесс сборки некоторых частей конструкции авиационной техники находится до сих пор на уровне кораблестроения 18-го века, требуя большого количества ручного труда и высококвалифицированных работников, обладающих большим опытом. Специалисты Института инструментальных технологий Фраунгофера (Institute for Machine Tools and Forming Technology), Германия, планируют наконец внедрить в эту область технологии 21-го века. И этой технологией станет разработанный ими робот-змея, который сможет достичь самых недоступных мест и максимально автоматизировать процедуру сборки крыльев летательных аппаратов.
Статистика, собранная компанией Airbus, говорит о том, что количество авиаперевозок утроится к 2030 году. В таких условиях аэропорты крупных городов должны будут справляться с потоком, насчитывающим до полумиллиона пассажиров в день. Принимая во внимание вышесказанное, можно заметить, что с учетом текущих технологий строительства самолетов, авиационная промышленность попросту не успеет следовать за возрастающим спросом на новые самолеты. Решением этой проблемы могут стать технологии автоматизированной сборки летательных аппаратов, но, к сожалению, в этой области, несмотря на высокий уровень развития современной промышленной робототехники, не все так гладко, как в автомобильной промышленности, к примеру.
Крылья летательных аппаратов никогда не были простыми листами металла или другого материала, торчащими из фюзеляжа. Они представляют собой невероятно сложную конструкцию, наполненную топливными баками, гидравликой, силовыми электрическими кабелями, элементами поддержки двигателей, подвижными элеронами, ребрами жесткости, усилительными штангами и другими элементами. С этой точки зрения конструкцию крыльев можно рассматривать как совокупность небольших полых отсеков, доступ к которым осуществляется через массу мелких откидных лючков и небольших промежуточных отверстий. К сожалению, ни один из современных промышленных роботов не может справиться с задачей сборки конструкции авиационного крыла, для этого ему просто не хватит гибкости, подвижности и универсальности.
Сборка крыльев является медленным и чрезвычайно сложным процессом, который к тому же проводится зачастую в условиях неблагоприятной атмосферы испарений различных технических жидкостей. А некоторые операции могут выполнить только специалисты крайне малого роста, которые могут эффективно действовать в условиях ограниченного пространства и которые имеют ценность для авиакомпаний, как говорится, на вес золота.
Заменой именно этим низкорослым специалистам-монтажникам дожжен стать 60-килограммовый робот, имеющий манипулятор, который напоминает змею. Сам манипулятор, вес которого равен 15 килограммам, состоит из восьми секций, а его полная длина составляет 2.5 метра. Ключевым моментом манипулятора является уникальная конструкция механических сочленений, которая в совокупности с электродвигателями обеспечивает крутящее усилие в 500 нм и подвижность каждого сочленения сустава в пределах угла в 90 градусов. Заканчивается манипулятор универсальной головкой, в которую может быть вставлен любой инструмент из весьма обширного набора, что позволит роботу выполнять практически любую работу, добираясь в самые труднодоступные места авиационного крыла. Естественно, головка манипулятора оборудована камерой с высоким разрешением, изображение с которой позволяет оператору следить за выполняемой работой.
В настоящее время специалисты института Фраунгофера уже заканчивают сборку и приступают к тестированию конструкции робота-змеи. Полностью законченных и работоспособный манипулятор робота-змеи будет продемонстрирован в рамках выставки Automatica, которая будет проходить с 3 по 6 июня в Мюнхене. А чуть позже манипулятор будет установлен на подвижной платформе, при помощи которой он сможет перемещаться вдоль крыла самолета, длина которого в некоторых случаях может достигать десятков метров.