详细说明
管道作为工业领域的基础设施之一,其重要性不言而喻。管道一经安装,往往需要进行长时间的工作,在使用过程中,管道的损伤难以避免。对于大量管道集中应用的化工厂房而言,管道质量的检修和维护是保证安全生产和效率的前提,重要区段管道的损坏甚至泄漏会严重影响工厂的经济效益和生产安全。人工检测普遍存在着效率低下、漏检严重、安全性差、空间逼仄区段无法检测等问题,为此我们设计了一种蠕虫仿生爬管柔性机器人,能够搭载各种作业设备代替人工在管外作业,能够自适应可变管径场景的爬行。
机器人由六只柔性抓握机构组成的机械臂通过波纹管与躯干连接。每只机械臂分为三节,每两节之间上部通过弹力带连接,保持伸直形态;下部用螺钉和胶带固定海绵;中间安装位置固定的导向孔,作为强力线节点。当基座中的电机运转带动涡轮轴上的线轮旋转,从而通过强力线的拉紧实现机械臂抓握贴合在管道外壁上。当机械臂抓握住管道且在管道上的位置处于基座前侧时,蜗杆和齿轮静止保持强力线的拉力使装置整体牢固依附在管壁上,同时舵机反转,依靠反作用力将基座向前侧移动一段距离。因着波纹管连接,机器人可以实现在管道轴线变化后继续工作,甚至可以从水平管道爬上竖直管道。
不难看出,这种柔性机器人相比较于传统的轮式和导轨式机器人,其所占空间更小、作业距离更近、所耗成本和能源更低。该产品作为基础的通用版本,在经过进一步开发后可以适应高空、水下等各类环境完成作业。综上,我们认为这款蠕虫仿生爬管柔性机器人具备良好的发展潜力和市场价值。