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        管道爬行機器人的發展

        作者:admin 發布日期:2022/6/13 關注次數: 二維碼分享
        20世紀70年代,石油、化工、天然氣和核工業的發展以及管道維護的需要刺激了管道內機器人的研究。一般認為法國的J.VR'ERTUT是第一個研究管內機器人理論和原型的人。1978年,他提出了輪式腿管內行走機構模型IPRIVO。20世紀80年代,日本的福田敏男、細貝英實、岡田德次、屈正幸、福田鏡二等人充分利用法國、美國等國家的研究成果和現代技術,研制出了多種結構的管道機器人。韓國成均館大學的Hyouk R.C.等人開發了MRINSPECT系列。
        我國對管道機器人技術的研究已有20多年的歷史,哈爾濱工業大學、中國科學院沈陽自動化研究所、上海交通大學、清華大學、浙江大學、北京石油化工學院、天津大學、太原理工大學、大慶石油管理局、勝利油田、中原油田等都開展了這一領域的研究工作。
        對于管道爬行機器人的研究,過去有很多關于多輪支撐結構的研究,所以傳統的輪式移動機器人直接用于圓形管道的檢測和維護??臻g多輪管道機器人車輪與壁面接觸時,接觸點與車輪中心的連線方向為圓柱體半徑方向,車輪方向平行于圓柱體母線。這是管道表面單輪上部位置的特殊情況。輪式移動機器人在管道中運行時,由于管道的尺寸、彎頭、“T”形接頭等原因,輪式移動機器人在管道中的每個輪子的位置和姿態都是不可預測的。車輪的軸方向不能垂直于管道的半徑。因此,有必要對純軋制、無側滑條件下的管面單輪運動特性進行分析。對于輪式機器人在上海要求的實際應用過程中遇到的彎道等,以及不規則的線條運動發生干擾,由于內摩擦驅動力不足,由于墻體的變形,以及機器人本身的誤差,導致機器人在管道中偏離正確的姿態,甚至出現側翻和卡死這些問題。國內外研究人員主要從結構、使用差動、柔性連接等方面來解決,但這樣會使結構更加復雜,增加成本。
        目前對單輪和輪式管道爬行機器人的運動學特性和控制理論分析較少,因此有必要建立一套輪式管道爬行機器人的運動學理論。
        管道爬行機器人

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