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现在城市排水管道机器人国内外现状

发布时间:2019-11-29人气: /i>

1.国外研究现状

美国城市排水管道内的环境复杂多变。针对伴有较大障碍的特殊情况,美国Inuktun公司研制了一款Versatrax450管道机器人,如图3所示。此为履带式机器人,越障能力极强,可在直径为100mm-1000mm的管道内行走。此机器人为复杂管道内机器人研究提供了很好的借鉴。

俄罗斯的TARIS公司为城市排水管道研究了一款能够实现自动检测和清淤的管道机器人。该机器人使用电机驱动和轮式行走的方式,并采用电缆进行能源供给和通信,配备电机控制旋转的摄像头,机身选取防水材料制作。此机器人共有P-100,P-200及P-300三种型号,分别适用于直径为90mm-900mm,150mm-1200mm和300mm-1500mm的管道。

德国慕尼黑工业大学的Andreas Zagler学者研制的一种八足管道机器人MORITZ,重达20kg,驱动力可达15kg,长宽高分别为0.75m、0.6m、0.6m,最大速度为0.1m/s。如图5所示,该机器人采用直流供电方式,但存在控制复杂、移动缓慢、驱动效率低等缺陷。

2.国内研究现状

我国自上个世纪80年代开始对管道机器人进行研究,起步相对落后,但在进入21世纪后,我国以各个大学的研究为先锋,先后取得不少成果,部分技术板块已领先于世界各国。

1995年邓宗全教授研发了国内第一台管道机器人。该机器人针对大口径管道焊缝X射线探伤工作需求,应用于天然气和石油管道无损探伤,野外作业范围可达300米。

上海交通大学研发了一款履带式排水管道检测机器人,如图6所示。该机器人使用直流伺服电机驱动,配备CCD图象传感器以及角度传感器,由舵机控制摄像角度,增大机器人对排水管道的的检测范围,并可随时监控机器人的倾斜角度。该机器人的行走速度最大为30m/min,适用于直径为120mm以上的管道环境。

清华大学研制了一款轮式管道机器人,如图7所示。该机器人主要用于管道内部沉积淤泥的清理,采用四轮式行走方式,三相异步电动机驱动后轮。其运行速度在5.7~5.9m/min,载体的推力为600N,具有功率大、速度快、牵引力大等优势,但存在打滑现象。


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