Гидравлические манипуляторы на автомобилях преимущественно используются для земляных работ и подъема грузов на строительных площадках, а также для тяжелых погрузочно-разгрузочных работ в лесной промышленности. Для этих целей служит, например, гидроманипулятор велмаш vm10l74. Как правило, они управляются операторами, прошедшими специальные курсы. Однако, ориентируясь на современные тенденции все больше потребителей проявляют особый интерес к значительному повышению уровня автоматизации гидравлических манипуляторов и улучшению их работы.
Однако перед повышением автономности гидроманипуляторов необходимо в первую очередь решить вопрос с усилением их безопасности. В этом поможет внедрение системы мониторинга состояния гидроманипуляторов. Она обычно состоит из программных модулей и датчиков, которые гармонично взаимодействуют и контролируют состояние гидравлической системы в режиме реального времени на основе косвенного измерения состояния этой системы. Предпосылка заключается в том, что когда эта система распознает превышение заданного порога отклонения показателей (другими словами, когда обнаруживается незначительная неисправность, например медленно увеличивающаяся внутренняя утечка гидроцилиндра), модуль мониторинга состояния выдает сигнал тревоги, чтобы предупредить оператора о неисправности, и модуль может в идеале диагностировать причину неисправности. Кроме того, при возникновении серьезных неисправностей, таких как внешняя утечка или резко увеличивающаяся внутренняя утечка в гидравлической системе, сигнал тревоги от гарантирует быструю остановку машины, чтобы предотвратить дальнейшее повреждение машины или ее окружения.
Основное требование при проектировании такой системы контроля состояния состоит в том, чтобы убедиться в надежности и чувствительной самой системы к неисправностям. Эти свойства трудно достижимы в сложных мобильных гидравлических системах на гидроманипуляторах из-за неопределенности моделирования, влияющей на эти системы. Неопределенность моделирования специфична по сравнению со многими другими типами систем и велика из-за сложности гидравлических систем, нелинейностей, разрывов и изначально изменяющихся во времени параметров.
Одним из возможных решений этой проблемы было бы либо ослабление влияния ошибок моделирования на эффективность мониторинга состояния, либо разработка усовершенствованных немодельных методов с повышенной чувствительностью к отказам. Зачастую используется прежний подход, основанный на нивелировании влияния ошибок моделирования. Адаптация модельных остаточных порогов на основе рабочих точек системы и надежных, независимых от нагрузки моделей системы предлагается в качестве неотъемлемых частей решения задачи мониторинга состояния неопределенности моделирования. Хотя это и затрудняет реализацию решений по контролю состояния на тяжелых гидравлических манипуляторах по сравнению, например, с манипуляторами с фиксированной нагрузкой.
В любом случае научная мысль не стоит на месте и рано или поздно инженеры найдут способ автоматизации работы мобильных гидроманипуляторов. А пока они верой и правдой продолжают служить нам, упрощая работу на самых сложных участках.