Тюменский индустриальный университет

Главная Новости ТИУ ИПТИ Студенты автоматизируют лабораторные исследования керна

Студенты автоматизируют лабораторные исследования керна

09.11.2023

Студенты направления «Мехатроника и робототехника» Института промышленных технологий и инжиниринга ТИУ Кирилл Марцинкевич и Андрей Евдокимов создают роботов для лабораторного исследования керна – вещества, отбираемого при бурении скважин. Действующие макеты своих разработок ребята представили на ежегодном технологическом форуме Тюменского нефтяного научного центра компании «НК «Роснефть». Проекты вызвали большой интерес у профильных специалистов.

Студент 4 курса Кирилл Марцинкевич создал роботизированную ячейку для каталогизации образцов керна. Она включает в себя универсального робота-манипулятора с механическим захватом, на котором закреплена видеокамера.

«Одним из первых этапов в жизненном цикле образца керна в лаборатории является формирование его «личной карточки» в базе данных. Для этого его необходимо сфотографировать с разных ракурсов. В большинстве лабораторий этот процесс осуществляют вручную, что не всегда удобно. Моя разработка автоматизирует данный процесс. Также робот может быть использован не только для каталогизации, а, например, загрузки/разгрузки лабораторного оборудования», – рассказывает Кирилл.

Принцип устройства прост: робот по программе захватывает образец и перемещает его на подставку. После этого разворачивает захват таким образом, чтобы установленная на нем камера была сориентирована на образец. Далее производится фотографирование образца с автоматической передачей информации в базу данных. При этом благодаря тому, что камера установлена не стационарно, а на роботе, можно выбрать любой ракурс при фотографировании.

Робота для инвентаризации кернохранилища разработал студент 3 курса Андрей Евдокимов. Его применение позволит полностью автоматизировать процесс инвентаризации, в том числе для независимого аудита, который часто является трудозатратной процедурой, проводящийся вручную.

«Робот оснащен системой управления, видеокамерой и двумя лебедками с тросами, за которые подвешен на стеллаже. Его перемещение осуществляется согласованным вращением лебедок. Камера используется для анализа маркировки коробок, расположенных на стеллажах, и автоматического распознавания QR-кодов. Кроме того, возможен анализ состояния упаковки, например, выявление коробок, размокших из-за выделения флюидов. Робот может работать как в помещении, так и на улице при разных температурах воздуха», – говорит Андрей.

Также основными преимуществами робота автор называет:

хорошую масштабируемость (робот может работать практически в любом диапазоне перемещений, достаточно лишь изменить длину тросов);
высокую безопасность (небольшой вес, малая скорость перемещений, механическая связь со стеллажом, отсутствие химических элементов питания, возможность проводной передачи информации, взрывобезопасное исполнение);
неограниченный период эксплуатации (отсутствие быстроизнашиваемых компонентов);
невысокую стоимость.

При этом такая техника может использоваться не только для сопровождения эксплуатации кернохранилища, но и любых систем вертикального складирования, в том числе в задачах сити-фермерства. На данный момент изготовлен функциональный макет для отработки программного обеспечения и алгоритмов управления движением.

«Настоящий инженер должен уметь работать не только головой, но и руками – это помогает правильно выстроить ход мыслей: важно научиться конструировать то, что можно изготовить, да еще в условиях ограничений технического задания. В лабораториях вуза есть все необходимое для этого: современные промышленные роботы, универсальные станки и станки с ЧПУ, программное обеспечение и многое другое. Важно, что в университете большое внимание уделяется инновационной деятельности студентов, им оказывается не только консультационная, но и материальная поддержка в реализации их идей», – отметил руководитель образовательной программы «Мехатроника и робототехника» Иван Золотухин.

Отдел меда и внешних коммуникаций ТИУ