Современные горнодобывающие предприятия по добыче твёрдых полезных ископаемых характеризуются большой годовой мощностью (свыше 40 млн. тонн) [1,2].

На территории РФ к таким предприятиям относятся горнодобывающие компании: АО «Стойленский ГОК», АО «Лебединский ГОК», АО «Михайловский ГОК имени А. В. Варичева» и АО «Карельский окатыш», угледобывающая компания АО «СУЭК», а также предприятия по добыче цветных металлов, никеля и редкоземельных ПИ: ПАО «ПОЛЮС», АО «ПОЛИМЕТАЛЛ», ПАО «ГМК „Норильский никель“», ООО «Ловозёрский ГОК», АО «РУСАЛ»,на которых транспортировка горной породы производится по предварительно проложенным транспортным магистралям, имеющим заданную траекторию. Одной из проблем транспортировки горной массы по заданным траекториям является монотонность работы, что приводит к усталости машиниста, потере бдительности, что вызывает риск аварийных ситуаций. Поэтому разработка и применение систем автоматизированных процессов (беспилотных) на карьерах является актуальным.

С начала XXI века в мире активно развиваются и внедряются системы машинного зрения, что побудило человечество применить эти системы для разработки беспилотного управления транспортных средств.

Так, подобными разработками для карьерных автосамосвалов в мире занимаются ведущие компании-производители Komatsu (Япония), Caterpillar (США), Liebherr (Швейцария), Volvo и Scania (Швеция), «Huaneng Ruichi» и LGMG (Китай), КАМАЗ (Россия), ОАО «БЕЛАЗ» (Беларусь).

Японская компания Komatsu разработала самосвал-робот Komatsu IAHV, грузоподъёмностью 230 тонн и мощностью двигателя 2700 л.с. с установленными датчиками, радарами, видеокамерами, лидарами, электронными контроллерами, и программным обеспечением, и отсутствием кабины оператора. К преимуществам самосвала относится возможность отклонения колёс на обеих осях, рост производительности техники, автоматизация грузоперевозок на карьерах, исключение человеческого фактора, возможность работы в условиях недостаточной видимости [3].

Рис. 1. Komatsu IAHV

Американская компания Caterpillar создала модель Caterpillar 793F с грузоподъёмностью от 150 до 250 тонн при мощности двигателя 2650 л.с. Достоинством автосамосвала является повышенная производительность, ориентация на местности с помощью стандартной системы управления, включающей датчики, радары, камеры, лидары, электронные контроллеры, и программное обеспечение Cat MineStar, установленной прямо на заводе [4].

Швейцарская компания Liebherr разработала беспилотный, электрический, 140-тонный самосвал на одной оси. По заявлениям производителя достоинством машины-робота является высокая манёвренность, экологичность, удобное и быстрое обслуживание и производительность в своем классе [5].

Концерн Volvo (Швеция) разработал автосамосвал Volvo HX2 с грузоподъёмностью 15 тонн и суммарной мощностью тяговых электромоторов 200 кВт, работающих от батарей. Достоинством самосвала является экологичность, полная автоматизация рабочих процессов от добычи до транспортировки горной породы, общая стоимость владения на 25 % ниже, чем у обычного, дизельного самосвала, полноприводное шасси с управляемыми колёсами, три электрических мотора, возможность движения по диагонали «крабовым ходом», систему обзора, позволяющую самосвалу определять людей и препятствие на пути.

Еще одним представителем Швеции является компания Scania , разработавшая робота-самосвалаAXL грузоподъёмностью 25–28 тонн и двигателем, работающим на возобновляемом биотопливе с мощностью 410 л.с. Достоинством является надёжная ориентация в пространстве, которая обеспечивается видеокамерами, радарами, лидарами и GPS — приёмниками и системой оповещения при обнаружении людей или препятствий [6].

Рис. 2. Scania AXL

Китайская компания «Huaneng Ruichi» разработала автономный электрический карьерный самосвал грузоподъёмностью 60 тонн c мощностью электродвигателя до 565 л.с. и крутящим моментом около 2300 Н·м. Достоинством машины является оснащение множеством датчиков, позволяющими через облачную сеть 5G в реальном времени анализировать сложный рельеф, идентифицировать препятствия и самостоятельно прокладывают оптимальный маршрут по крутым и неровным карьерам. Также стоит отметить температурный режим эксплуатации от -40℃ до +50℃ и повышенную производительность.

Ещё один представитель поднебесной компания LGMG с её беспилотным гибридным карьерным самосвалом LGMG RTH100 с грузоподъёмностью 100 тонн и мощностью 765 л.с. Самосвал оснащен, дизельным двигателем, интеллектуальной системой беспилотного управления компании EACON с высокоточными GPS-датчиками, камерами, лидарами и радарами для обхождения препятствий и алгоритмами машинного обучения для оптимизации маршрутов. Отличительной особенностью данной модели является оснащение аккумуляторной батареей с автоматической системой терморегулирования, классом водонепроницаемости IP68 и защитой от конденсации при разнице температур и зарядкой от 25 % до 90 % за 35 минут. К преимуществам беспилотных самосвалов относится бесперебойная работа 24/7, отсутствие влияния «человеческого фактора» (усталость, ошибки), точное следование маршруту, более низкие эксплуатационные расходы. [7].

Отечественный представитель ПАО «КАМАЗ» разработал беспилотный карьерный самосвал КАМАЗ — 6559 «Юпитер 30 » с грузоподъёмностью 30 тонн и мощностью двигателя 450 л.с. Ключевыми техническими решениями являются гибридная силовая установка последовательного типа, обеспечивающая экономию топлива и плавность управления, система синхронного поворота обеих осей и режим челночной езды, система рекуперации энергии при торможении, особая конструкция подвески и рулевого управления (способность двигаться «крабом» — по диагонали), позволяющие увеличить маневренность тяжелого транспортного средства в условиях карьера, и точность позиционирования [8].

Рис. 3. КАМАЗ «Юпитер 30»

Компания ОАО «БелАЗ» разработала беспилотную систему, установленную на карьерный самосвал БелАЗ-7513 и получивший модификацию Белаз-7513R.Отличительной особенностью автосамосвала является спутниковая навигационная система, работающая через базовую станцию. Она позволяет беспилотнику определять своё местоположение с погрешностью не более 1 см. Для контроля положения машины в пространстве на ней установлен комплекс датчиков и антенн, размещённых на ключевых элементах. Радары «видят» на 250 метров даже в туман или пыль, а лидары строят трёхмерную картинку окружения в радиусе 100 метров. Система распознавания замечает специальные устройства безопасности, которые носят работники [9].

Анализ устройства и принципа действия карьерных автосамосвалов вышеуказанных компаний-производителей позволил установить, что в основе их автономности лежат идентичные системы автоматизации видеокамеры, радары, лидары и GPS — приёмники, электронные контроллеры, и программное обеспечение, позволяющие ориентироваться самосвалу на местности без участия человека. Особенностью каждой из них является источник питания для перемещения самосвала. Вышерассмотренные разработки дают перспективу по их дальнейшему усовершенствованию и внедрению на отечественных машинах.

Литература:

1. Обзор конструкций карьерных самосвалов грузоподъёмностью до 100 тонн / В. Г. Дмитриенко, Е. Г. Шеметов, Н. Н. Андроник, Н. Г. Ратушный // Энергосберегающие технологические комплексы и оборудование для производства строительных материалов: Межвузовский сборник статей. Выпуск посвящен 50-летию кафедры механического оборудования, Белгород, 01–30 декабря 2020 года. Том Выпуск XIX. — Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, 2020. — С. 109–116. — EDN MHEAIH.
2. Коробов, Д. В. Анализ эксплуатации автосамосвальных машин грузоподъёмностью свыше ста тонн на разрезах и карьерах России / Д. В. Коробов, В. Г. Дмитриенко // Международная научно-техническая конференция молодых ученых БГТУ им. В. Г. Шухова: Посвящена 165-летию В. Г. Шухова, Белгород, 01–20 мая 2018 года. — Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова, 2018. — С. 2159–2161. — EDN FWORVK.
3. Круглов, Л. Точное предсказание концепции. Автономный карьерный самосвал Komatsu IAHV / Л. Круглов, Ю. Петров. — Текст : электронный // Грузовик Пресс : [сайт]. — URL: http://www.gruzovikpress.ru/article/15015-avtonomniy-karerniy-samosval-komatsu-iahv-tochnoe-predskazanie-kontseptsii (Дата обращения: 04.03.2026)
4. Caterpillar показал новый беспилотный самосвал. — Текст : электронный // mnogotonn : [сайт]. — URL: https://mnogotonn.com/caterpillar-pokazal-novyj-bespilotnyj-samosval (Дата обращения: 12.03.2026)
5. Швейцарская компания показала проект беспилотного самосвала: у него всего одна ось и два колеса. — Текст : электронный // TRASHBOX : [сайт]. — URL: https://trashbox.ru/link/2025-03-10-u-nego-vsego-odna-os-i-dva-kolesa?ysclid=mmor44m07d902781278 (Дата обращения: 11.03.2026)
6. Кунда, П. Тест-драйв без руля. Автономный самосвал Scania AXL / П. Кунда, Ю. Петров. — Текст : электронный // Грузовик Пресс : [сайт]. — URL: http://www.gruzovikpress.ru/article/24505-avtonomniy-samosval-scania-axl-test-drayv-bez-rulya (Дата обращения: 04.03.2026)