В России впервые началось производство полностью отечественных микромотор-редукторов — устройств, необходимых для функционирования экзопротезов, роботов, спутников и технологий embodied intelligence, при которой искусственный интеллект интегрируется в физические объекты, например дроны. Пилотная партия таких компонентов уже изготовлена. Ранее в стране подобные микроприводы не производились, поэтому заводы были вынуждены приобретать их за рубежом, что создавало угрозы для важных проектов из-за санкций и перебоев в поставках, рассказали эксперты. В материале «Известий» — как импортозамещённые детали способствуют развитию различных отраслей.
Запуск первого российского производства микромотор-редукторовИнженеры НИТУ МИСИС совместно со специалистами конструкторского бюро «Карфидов Лаб» создали полностью отечественные микромотор-редукторы — миниатюрные двигатели с малыми редукторами, которые применяются в медицине, робототехнике и промышленной автоматике. Ранее в России такие устройства не выпускались. Пилотная партия уже создана, а серийное производство планируется развернуть в Тульской области.
По словам учёных, переданных «Известиям», микромотор-редукторы — миниатюрные электромеханические системы — обеспечивают плавность и естественность движений искусственных суставов экзопротезов, а также высокую точность и стабильность управления. В процессе разработки специалисты изучили зарубежные аналоги, провели трёхмерное сканирование, создали цифровые модели, провели компьютерные расчёты поведения деталей под нагрузкой и испытали опытные образцы.
Фото: НИТУ МИСИС Микромотор-редукторыВ итоге инженеры разработали два размера изделий — ДПР-8 (8 мм в диаметре) и ДПР-10 (10 мм), которые характеризуются компактностью, высокой эффективностью и точностью управления.
— Технические решения, внедрённые нами, позволяют применять унифицированные узлы в разных типоразмерах редукторов. Все модели оснащены компактным датчиком, преобразующим движение в цифровой сигнал. Это облегчает сборку и обеспечивает взаимозаменяемость деталей. Мы рассчитываем, что разработка будет востребована отечественными производителями из различных областей: медицины, сельского хозяйства, робототехники, приборостроения, машиностроения, электроники и других сфер, — сообщил «Известиям» заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования НИТУ МИСИС, сооснователь и главный конструктор КБ Алексей Карфидов.
Импортозамещение компонентов в электроникеС учётом возрастающего интереса к embodied intelligence, то есть к искусственному интеллекту, интегрированному в физические системы, например в роботов, важно понимать, что воплощение интеллекта должно быть комплексным, включая не только верхний уровень планирования и принятия решений, но и интеграцию в механику, отметил профессор, руководитель лаборатории биомехатроники и энергоэффективной робототехники (BE2R) Университета ИТМО Сергей Колюбин.
— Человеческое тело — сложная и умная система, поэтому невероятно ожидать создания функциональных роботов без продвижения в аппаратной части, в том числе в таких важных компонентах как приводы, — отметил эксперт.
Собственное производство таких компонентов является ключевым для технологической независимости страны, рассказал «Известиям» заместитель директора Центра компетенций НТИ «Технологии доверенного взаимодействия» Руслан Пермяков. Ранее в России микроприводы таких размеров не производились, и предприятия были вынуждены закупать их из-за рубежа, что создавало риски для важных проектов из-за санкций и перебоев в поставках.
— Помимо очевидной независимости от чужой политической воли, подобные производства развивают инженерные компетенции в области микромеханики, электротехники, материаловедения и точного машиностроения, основываясь на практических навыках. Это критично для создания полных циклов проектирования и испытаний изделий, включая мехатронные узлы для робототехники, медицины, авиации и приборостроения, — подчеркнул эксперт.
По словам отраслевого специалиста, микромотор-редукторы применяются в системах, где необходимы компактность, высокая точность и плавность движений. К потенциальным областям использования относятся медицина и протезирование — искусственные суставы, экзоскелеты, роботизированные реабилитационные комплексы, микрохирургические инструменты. Также эти устройства востребованы в робототехнике и мехатронике — манипуляторы, сервисные и промышленные роботы, микродроны, системы наведения и стабилизации, говорит Руслан Пермяков.
Другие сферы применения включают промышленную автоматизацию, аэрокосмическую технику (приводы ориентации и раскрытия антенн для малых спутников, стабилизаторы на беспилотных аппаратах), сельское хозяйство и бытовую автоматику (микроприводы в аграрных роботах, системах умного дома, 3D-принтерах и приборах точного дозирования), а также научное приборостроение, отметил эксперт.
Проект реализован в рамках соглашения с Агентством по технологическому развитию и направлен на полное импортозамещение ключевых компонентов.