ivdon3@bk.ru
В статье исследуется взаимодействие Tello EDU, малогабаритного образовательного дрона, с Turtlebot3, беспилотным наземным аппаратом, в помещениях со слабым сигналом. Показано, как с использованием локальной сети и операционной системы роботов (ROS) можно достичь эффективной совместной работы этих двух устройств. Анализируется, как локальная сеть может быть использована для трансляции данных и контроля устройств в условиях слабого внешнего сигнала. Исследуется роль ROS как основного инструмента для управления и взаимодействия с устройствами. Кроме того, статья рассматривает конкретные сценарии использования, включая взаимодействие и координацию между Tello EDU и Turtlebot3. Также представлена схема взаимодействия двух беспилотных аппаратов, описано подробное описание их работы, и представлен код на Python с применением различных библиотек на основе роботизированной операционной системы ROS.
Ключевые слова: Tello Edu, операционная система (ROS), БПЛА, локальная сеть, Wi-fi, узлы (nodes), SLAM, слабый сигнал, планирование маршрута, автономный робот, Turtlebot3
2.3.4 - Управление в организационных системах , 2.5.4 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы
Данная статья рассматривает и поднимает вопросы развития благоприятной атмосферы и среды для обучающихся на примере использования зелёных кровель и фасадов при строительстве школ. Освещены зарубежные и отечественные системы оценок зелёных стандартов, критерии их сертификации, а также подробно изучены теплозащитные свойства данных конструкций, их строение, экономический показатель и примеры реализации. Представлен конкретный пример использования зеленой кровли и фасада при строительстве школы во Франции. Инструменты, используемые для внедрения зелёного строительства школ при государственной поддержке также были приведены в данной статье.
Ключевые слова: зелёные кровли, зелёный фасад, экологическое строительство, зелёные стандарты, окружающая среда, материалы, зелёные технологии, зелёные школы
В работе представлено исследование стойкости соединений несущих клееных деревянных конструкций на отечественных меламино-мочевино-формальдегидных клеях (ММФК) к цикличным температурно-влажностным воздействиям. Описана методика циклических испытаний. Дана оценка стойкости ММФК к температурно-влажностным воздействиям и соответствие выбранного клея требованиям, установленным для производства большепролетных несущих конструкций.
Ключевые слова: меламино-мочевино-формальдегидные клеи, деревянные конструкции, стойкость клеевых соединений к цикличным температурно-влажностным воздействиям, прочность
Немаловажными в трубопроводных системах являются трубопроводные арматуры, к которым относятся поворотные обратные затворы (далее ПОЗ). Основная функция данного конструктивного элемента - предотвращение аварийных ситуаций в трубопроводных системах. Принцип работы основан на закрытии запорного устройства в случае изменения направления потока транспортируемой среды. Это обеспечивает надежное управление потоком и предотвращение обратного потока среды в трубопроводе. ПОЗ обеспечивают надежность, герметичность и безопасную эксплуатацию систем, а также долговечность с учетом требований безопасности. В статье рассматривается проектирование и расчёт поворотных обратных затворов. Целью разработки такого модельного ряда является создание долговечной и надёжной конструкции, которая сможет обеспечить во время всего срока службы безопасную эксплуатацию на производстве с различными параметрами рабочей среды. Для подтверждения параметров надёжности и работоспобности конструкции проведён прочностной расчёт поворотных обратных затворов. В результате числового моделирования всех разработанных обратных затворов, рассчитанные показатели позволяют дать затворам положительную оценку и подтверждают соответствие техническим требованиям.
Ключевые слова: поворотный обратный затвор, моделирование, математическое моделирование, метод конечных элементов, расчёт показателей надёжности
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.6 - Гидротехническое строительство, гидравлика и инженерная гидрология (технические науки)
Движение робототехнических систем может происходить в условиях помеховых возмущений, разных по качеству и мощности. В этом случае актуальной задачей является корректировка исходной спланированной траектории движения робота для уклонения последнего от действия указанных источников с целью максимизации некоторого функционала качества. Последний целесообразно связать с вероятностью успешного прохождения целевой траектории в поле помеховых воздействий. Особенностью такой корректировки является сложность оптимизации соответствующих функционалов вероятности, что приводит к необходимости развития приближенных методов оптимизации, базирующихся, однако, на достаточно точном расчете самих вероятностей успешного прохождения для каждой конкретной траектории. В настоящей статье предлагается такая приближенная методика корректировки, позволяющая эффективно обходить источники помех, заданных своими известными областями действия и характеристическими вероятностными функциями. Эта методика базируется на итерационной процедуре последовательных приближений к такой траектории, которая обладает заданной вероятностью успешного прохождения.
Ключевые слова: робототехнический комплекс, источники-репеллеры, планирование движения, вероятность успешного прохождения, итерационная процедура, целевой функционал
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.5.4 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы
Ремонтно-реставрационные вяжущие и составы на их основе необходимы прежде всего для ремонта, восстановления и реставрации объектов культурного наследия как Российской Федерации, так и зарубежья. К ним предъявляются особые требования, поэтому проведение сопутствующих инженерно-изыскательских, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ является важным условием для разработки современных научно выверенных, практически проверенных и востребованных на практике ремонтно-реставрационных материалов. Одним из главных условий для практической реализации предполагаемого инвестиционного проекта является наличие в регионе и стране минерально-сырьевой базы. Ресурсный потенциал карбонатных, галогенных и глинистых пород в полном объеме представлен в горной части Чеченской Республики (ЧР). На основе результатов исследовательских и поисковых работ на территории ЧР выделены 6 прогнозных площадей, перспективных на выявление месторождений карбонатного, галогенного и глинистого сырья, в основном в качестве известкового, цементного и многоцелевого назначения. В работе использованы методы аналитических исследований и научных обобщений, экспертных оценок, моделирования процессов и системного анализа. Выполнена классификация неорганических вяжущих веществ, в которую впервые вошли органо-неорганические вяжущие и добавки в ремонтно-реставрационные вяжущие вещества и составы. В результате поисковых исследований предложено производить ремонт, восстановление и реставрацию памятников истории и культуры с применением разработанных в КНИИ имени Х.И. Ибрагимова РАН современных технологий и материалов для ремонтно-реставрационных работ. Для оценки и корректировки научной проблемы, связанной с разработкой ремонтно-реставрационных вяжущих и ремонтно-реставрационных составов, выполнен обзор исторического опыта. Разработана концепция развития нового научного направления «Высокопрочные композиционные материалы на основе известковых (гидравлических и гидратных), гипсовых (гипсовых и ангидритовых) и магнезиальных вяжущих веществ для ремонта и реставрации памятников культурного наследия».
Ключевые слова: ремонтно-реставрационные вяжущие, ремонтно-реставрационные составы, известь гидравлическая, известь гидратная, гипс, ангидрит, доломит, магнезиальные вяжущие, карбонизация, декарбонизация, карбонатное сырье, цементное сырье, глины, известняки
В данной работе рассмотрена возможность применения графовых нейронных сетей для изучения структуры медных центров цеолитов. Используемый для обучения нейронной сети набор данных был подготовлен с использованием программного комплекса FDMNES на основе метода конечных разностей и содержал более 2100 Cu K-XANES спектров для Cu-MOR. В результате выполненного исследования графовые нейронные сети продемонстрировали возможность воспроизведения Cu K-XANES спектра, соответствующего конкретной модели медного центра в каркасе цеолита.
Ключевые слова: цеолит, морденит, атомная структура, XANES, машинное обучение, графовые нейронные сети
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.8 - Физика конденсированного состояния
Статья посвящена автоматизации парильного помещения бани, описанию её функциональной схемы и рассмотрению каждого элемента системы с точки зрения их функционала и конструктивных особенностей. Система состоит из датчиков, регистрирующих различные микроклиматические параметры бани, исполнительных устройств и контроллера с сенсорной web-панелью для задания желаемых условий. Данное решение отличается обеспечением высокой безопасности и значительной пользы для здоровья человека.
Ключевые слова: автоматизация, парильное помещение, микроклиматические параметры бани, датчики, исполнительные устройства, контроллер, повышение безопасности, оптимизация процессов управления
2.3.3 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
В работе представлено исследование водостойкости соединений несущих клееных деревянных конструкций на отечественных меламино-мочевино-формальдегидных клеях (ММФК). Показана высокая относительная прочность образцов, высушенных после вымачивания и кипячения выше установленной для повышенной группы водостойкости. Дана оценка водостойкости для трех рецептур динамика роста трещин вследствие влияния влажностного фактора ММФК.
Ключевые слова: меламино-мочевино-формальдегидные клеи, деревянные конструкции, водостойкость клеевых соединений, прочность
Представлен анализ зависимостей «предел прочности на растяжение при изгибе – предел прочности на сжатие» тяжелых бетонов, полученных в результате обработки многочисленных экспериментальных данных авторов и заимствованных из опубликованных работ, а также по данным, представленным в различных нормативных документах. На основании полученных уравнений регрессии, описывающих зависимость предела прочности бетона на растяжение при изгибе, от предела прочности на сжатие в диапазоне прочности на сжатие от 30 до 100 Мпа, сделан вывод о целесообразности нормирования классов по прочности на растяжение при изгибе без учета рецептурных особенностей бетонов. Выявлена некоторая несогласованность соотношений классов по прочности на растяжение при изгибе и сжатие в проанализированных нормативных документах. Подтверждена высокая достоверность полученной ранее зависимости прочности бетона на растяжение при изгибе от прочности на сжатие . Предложена формула, учитывающая влияние добавки микрокремнезема в составе бетонной смеси на соотношение пределов прочности на растяжение при изгибе и сжатии. Отмечена роль качества заполнителей в обеспечении высоких показателей предела прочности бетона на растяжение при изгибе.
Ключевые слова: предел прочности бетона на растяжение при изгибе, предел прочности бетона на сжатие, классы по прочности бетона, бетон для дорожных и аэродромных покрытий
В настоящей статье предлагается методика корректировки промежуточной траектории, полученной одним из методов планирования, с учетом ограничений по линейным скорости и ускорению аппарата, а также по углу его тангажа. Данная методика сочетается с процедурой сглаживания, включающей этап минимизации длины кусочно-ломаной траектории и скругление углов при вершинах с построением гладкого временного параметрического её представления по модифицированному методу Дубинса. Эффективность разработанных алгоритмов корректировки первоначально-спланированной траектории подтверждается результатами проведенного численного моделирования
Ключевые слова: робототехнический комплекс, беспилотный летательный аппарат, устойчивость и управляемость аппарата, планирование движения, локальная корректировка спланированной траектории, снижение энергетических затрат
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.5.4 - Роботы, мехатроника и робототехнические системы
В статье рассматриваются особенности производства демонтажных работ в процессе реновации жилой застройки с учетом расхода топливно-энергетических ресурсов основными потребителями – средствами механизации. На примере пятиэтажного кирпичного жилого дома определены полные энергозатраты при сносе методом механического обрушения и поэлементной разборки с сохранением годных материалов и установлена взаимосвязь между этими двумя вариантами. Проведенные расчеты показали, что расход топливо-энергетических ресурсов при поэлементной разборке всех конструкций здания с сохранением годных материалов для кирпичных отапливаемых зданий по сравнению с разборкой здания методом обрушения меньше на 55,3%.
Ключевые слова: топливно-энергетические ресурсы, реновация, снос, демонтажные работы, энергоэффективность, строительное производство, поэлементная разборка, механическое обрушение
Приведено сравнение величин технологической осадки при устройстве различных вариантов «стены в грунте». Выполнено численное моделирование устройства ограждения «стена в грунте» в слабых водонасыщенных глинистых грунтах в программном комплексе Plaxis 3D. По результатам выполненной работы выявлено, что при устройстве «стены в грунте» траншейного типа технологическая осадка основания фундамента здания во много раз превышает величины при устройстве «стены в грунте» из буросекущихся свай.
Ключевые слова: технологическая осадка, ограждение котлована, «стена в грунте», численное моделирование, Plaxis
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Предложен подход к определению параметров бетонирования плоских массивных фундаментных плит - эксплуатационная производительность поставщика бетонной смеси, транспортных средств и бетононасоса с учетом лимитирующих факторов – интенсивности поставки и укладки бетонной смеси и времени перекрытия слоев. Предложена схема определения общего коэффициента эксплуатационной производительности. Определены в результате хронометража значения коэффициента перехода от технической к эксплуатационной производительности соответственно для автобетоносмесителя объемом 10 м3 от 0,54 до 0,65 и 0,41 для автобетононасоса с технической производительностью 120 м3/ч при бетонировании массивной плоской фундаментной плиты объемом 1500 м3 с использованием бетонной смеси с маркой по удобоукладываемости П4 при дальности подачи до 50 м. Предложено в качестве основного резерва повышения эксплуатационной производительности рассматривать коэффициент, учитывающий снижение производительности автобетононасоса вследствие непостоянства режима подачи бетонной смеси. Приведены схемы определения продолжительности бетонирования конструкции без технологических перерывов как при равной толщине укладываемых слоев, так и при различных схемах назначения толщин укладываемых слоев. Показана нецелесообразность возведения подобных конструкций при времени перекрытия слоев менее 4 ч. Рассмотренный в работе подход может быть использован для выбора рациональных методов бетонирования подобных конструкций по непрерывной схеме либо с разбиением на температурно-усадочные блоки и устройством рабочих швов. Последняя схема в связи с проблемой обеспечения качества швов и монолитности конструкции представляется менее предпочтительной.
Ключевые слова: интенсивность бетонирования, техническая производительность, эксплуатационная производительность, массивные плоские фундаментные плиты, время перекрытия слоев, толщина слоя
2.1.5 - Строительные материалы и изделия , 2.1.7 - Технология и организация строительства
В статье описано проведение натурных исследований, выполненных при капитальном ремонте объекта культурного наследия – здания МБОУ «Гимназия №45» для установления рациональных параметров нагнетания цементно-песчаного раствора, выбора типа и конструкции инъекторов и схемы бурения инъекционных скважин. Доказано, что принятые в проекте закрепления грунтов технические решения не являются оптимальными и не обеспечивают требуемого качества работ. Разработаны и реализованы на практике рекомендации по технологическим и конструктивным решениям закрепления грунтов с учетом инженерно-геологических условий, результатов обследования и закрепления на опытном участке.
Ключевые слова: просадочный грунт, основание, цементация, инъектор, бурение скважин, геокомпозит
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.7 - Технология и организация строительства