管道机器人.
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2019/1/16 4
管道机器人
管道机器人是一种可沿管道内部或外 部自动行走的特种机器人
它可以携带一种或多种传感器及操作装置，在操 作人员的遥控操作或自动控制下，能够进行一系 列的管道检测维修作业的机电一体化系统。
CCD摄像机、位置和姿态传感器、 超声传感器、涡流传感器、 管道清理装置、管道裂纹 及管道接口焊接装置、防腐喷涂装置、 简单的操作机械手等
2019/1/16 5
管道机器人
管道机器人常用于石油、化工、核工业、 城建等许多工程管道的管道质量检测、探 伤、故障诊断、清洁、喷涂、焊接、管道 维修等众多方面……
2019/1/16
6
国内外研究
由于70年代 微电子技术、计算机技术、 自动化技术的发展,
国外关于燃气管道机器人的研究 始于20世纪40年代； 管道检测机器人技术于90年代初得到了迅 猛发展并接近于应用水平。 一般认为，法国的J.VERTUT 较早从事管 道机器人理论和样机的研究，1978年他提出 了轮腿式管内行走机构模型IPR IV，该机构 虽然简单，但起了抛砖引玉的作用。 2个行走轮 4个支撑轮 腿：电机驱动 （以适应不同管径）
2019/1/16
9
国内外研究
美国 纽约煤气集团公司(NYGAS) 的Daphne D‘Zurko
和卡内基梅隆大学机器人技术学院的Hagen Schempf 博士在美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的资助下 于2001年开发了长距离、无缆方式的管道机器人系统— ——EXLORER。
主要特征：
① ② ③ ④ 一次作业检测距离长，采用无缆方式； 可以在铸铁和钢质煤气管道中，低压和高压条件下工作； 可以顺利通过90°的弯管接头和垂直管道； 与外部采用无线通讯方式；
2019/1/16
2
研究背景意义
管道机器人的由来
20世纪70年代以来, 石油、化工、天然气及核工业 等产业迅速发展, 各种管道作为一种重要的物料输送设 施, 得到了广泛应用。 但是它们常架设在空中或埋在地下，形成错综复杂 的管网。 受空间或地理位置的限制，人们很难直接介入，使人工 检修不仅困难，而且成本高。 同时由于腐蚀、重压等作用, 管道不可避免地会出 现裂纹、漏孔等现象。而管道所处的环境往往是人们不 易或不能直接接触的。 管道机器人 应运而生
2019/1/16
10
国内外研究
国内 在管道机器人方面的研究起步较晚, 而且多数
停留在实验室阶段。 目前国内外管道机器人的研究成果已经很多，可是在 微小管道、特殊管道（如变径管道、带有U型管的管道） 进行检测、维修还刚起步，但是由于该类管道在各个 领域的广泛应用，因此研发该类机器人极具吸引力。
2019/1/16
11
国内外研究
哈尔滨工业大学 邓宗全教授在国家“863”计划课
题“X射线检测实时成像管道机器人的研制”的支持下, 开展了轮式行走方式的管道机器人研制。 研究成果主要用于大口径管道的自动化无损检测。 并相继进行了管道机器人 弯道通过性、弯道驱动控制 等方面的理论实践研究。
该机器人特点： • • 适应大管径(大于或等于<900mm) 的管道焊缝X射线检测。 一次作业距离长, 可达2km。
2019/1/16 3
研究背景意义
案例
2005年，上海在采用“凤凰工艺”对旧煤气 管道进行改造时，运用了可视屏幕遥控操作 的管道机器人进入管道进行全面巡查和修补 作业，取得了较好的效果，实现了地下管道 非开挖修复，成功地在延安东路闹市区施工， 修复了一条长1500m的地下煤气管道。
中央空调风管内的灰尘等是传播病毒的载体。 科学家曾做过一项对比实验: 开空调1小时后，室内空气中细菌的含量是不开 空调房间内的3一4倍。 城市“大楼病”的诸多病因中，中央空调常常是 罪魁祸首。 因此需要重视中央空调管道的清洗。
2019/1/16
8
国内外研究
Thes-Ⅰ型管道机器人，特点： 轮子的倾斜角可以随着阻力大小的改变而 改变, 当机器人的负载较大时, 轮子的倾斜 角将产生变化, 从而减小行走速度, 增加推 进力。 总长为300mm, 质量只有310g。
Thes-Ⅲ型管道机器人，特点： “电机-蜗轮蜗杆-驱动轮”的驱动方案； 每个驱动轮都有一个倾斜角度测量轮, 测 量机器人的倾斜角度，并反馈给电机从而保证 管道机器人的驱动轮以垂直的姿态运动； 该管道机器人系统通过CCD摄像头实现信息 的采集，整个系统采用拖缆控制方式，检测距 离超过100m。
管道机器人
Pipe Robot
演讲者： 上海大学
机械电子工程专业
研究背景意义
特种机器人，是指除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类 的各种先进机器人。 包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人和管道机器 人等。
管道的 空间、路况、光线，以及 工作环境的限 制
管道机器人 区别于其他机器人，又有它的 用武之地
2019/1/16
7
国内外研究
日本 管道机器人的研究众多，
如，东京工业大学航空机械系Shigeo Hirose 和 Hidetaka Ohno等，于1993年开始研究管道机器人， 先后研制成功了：
适用于φ 25mm 管道的Thes-Ⅳ型管道机器人 适用于φ 50mm 管道的Thes-Ⅰ、Thes-Ⅱ型管道 机器人 适用于φ150mm 管道的Thes-Ⅲ型 管道机器人。
2019/1/16
13Leabharlann Baidu
国内外研究
上海大学 利用石油管道的石油高压研制成石油管道
检测机器人；
上海交通大学 研制出一种呈正方形体, 由12个蠕动
元件组成的管内蠕动机器人…… 同时，国内外都对微型管道机器人展开了大量的研究。
日本名古屋大学 研制出一种微型管道机器人, 可以
实现了管内外机构同步运动作业无缆操作技术
2019/1/16 12
国内外研究
上海大学 研制了“细小工业管道机器人移动探测器
集成系统”。
其主要包含： 20mm 内径的垂直排列工业管道中的机器人机构和 控制技术(包括螺旋轮移动机构、行星轮移动机构和压电 片驱动移动机构等)、机器人管内位置检测技术、涡流检 测和视频检测应用技术, 在此基础上构成管内自动探测机 器人系统。 该系统可实现 20mm 管道内裂纹和缺陷的移动探测。
管道机器人
管道机器人是一种可沿管道内部或外 部自动行走的特种机器人
它可以携带一种或多种传感器及操作装置，在操 作人员的遥控操作或自动控制下，能够进行一系 列的管道检测维修作业的机电一体化系统。
CCD摄像机、位置和姿态传感器、 超声传感器、涡流传感器、 管道清理装置、管道裂纹 及管道接口焊接装置、防腐喷涂装置、 简单的操作机械手等
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管道机器人
管道机器人常用于石油、化工、核工业、 城建等许多工程管道的管道质量检测、探 伤、故障诊断、清洁、喷涂、焊接、管道 维修等众多方面……
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国内外研究
由于70年代 微电子技术、计算机技术、 自动化技术的发展,
国外关于燃气管道机器人的研究 始于20世纪40年代； 管道检测机器人技术于90年代初得到了迅 猛发展并接近于应用水平。 一般认为，法国的J.VERTUT 较早从事管 道机器人理论和样机的研究，1978年他提出 了轮腿式管内行走机构模型IPR IV，该机构 虽然简单，但起了抛砖引玉的作用。 2个行走轮 4个支撑轮 腿：电机驱动 （以适应不同管径）
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国内外研究
美国 纽约煤气集团公司(NYGAS) 的Daphne D‘Zurko
和卡内基梅隆大学机器人技术学院的Hagen Schempf 博士在美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的资助下 于2001年开发了长距离、无缆方式的管道机器人系统— ——EXLORER。
主要特征：
① ② ③ ④ 一次作业检测距离长，采用无缆方式； 可以在铸铁和钢质煤气管道中，低压和高压条件下工作； 可以顺利通过90°的弯管接头和垂直管道； 与外部采用无线通讯方式；
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研究背景意义
管道机器人的由来
20世纪70年代以来, 石油、化工、天然气及核工业 等产业迅速发展, 各种管道作为一种重要的物料输送设 施, 得到了广泛应用。 但是它们常架设在空中或埋在地下，形成错综复杂 的管网。 受空间或地理位置的限制，人们很难直接介入，使人工 检修不仅困难，而且成本高。 同时由于腐蚀、重压等作用, 管道不可避免地会出 现裂纹、漏孔等现象。而管道所处的环境往往是人们不 易或不能直接接触的。 管道机器人 应运而生
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国内外研究
国内 在管道机器人方面的研究起步较晚, 而且多数
停留在实验室阶段。 目前国内外管道机器人的研究成果已经很多，可是在 微小管道、特殊管道（如变径管道、带有U型管的管道） 进行检测、维修还刚起步，但是由于该类管道在各个 领域的广泛应用，因此研发该类机器人极具吸引力。
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国内外研究
哈尔滨工业大学 邓宗全教授在国家“863”计划课
题“X射线检测实时成像管道机器人的研制”的支持下, 开展了轮式行走方式的管道机器人研制。 研究成果主要用于大口径管道的自动化无损检测。 并相继进行了管道机器人 弯道通过性、弯道驱动控制 等方面的理论实践研究。
该机器人特点： • • 适应大管径(大于或等于<900mm) 的管道焊缝X射线检测。 一次作业距离长, 可达2km。
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研究背景意义
案例
2005年，上海在采用“凤凰工艺”对旧煤气 管道进行改造时，运用了可视屏幕遥控操作 的管道机器人进入管道进行全面巡查和修补 作业，取得了较好的效果，实现了地下管道 非开挖修复，成功地在延安东路闹市区施工， 修复了一条长1500m的地下煤气管道。
中央空调风管内的灰尘等是传播病毒的载体。 科学家曾做过一项对比实验: 开空调1小时后，室内空气中细菌的含量是不开 空调房间内的3一4倍。 城市“大楼病”的诸多病因中，中央空调常常是 罪魁祸首。 因此需要重视中央空调管道的清洗。
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国内外研究
Thes-Ⅰ型管道机器人，特点： 轮子的倾斜角可以随着阻力大小的改变而 改变, 当机器人的负载较大时, 轮子的倾斜 角将产生变化, 从而减小行走速度, 增加推 进力。 总长为300mm, 质量只有310g。
Thes-Ⅲ型管道机器人，特点： “电机-蜗轮蜗杆-驱动轮”的驱动方案； 每个驱动轮都有一个倾斜角度测量轮, 测 量机器人的倾斜角度，并反馈给电机从而保证 管道机器人的驱动轮以垂直的姿态运动； 该管道机器人系统通过CCD摄像头实现信息 的采集，整个系统采用拖缆控制方式，检测距 离超过100m。
管道机器人
Pipe Robot
演讲者： 上海大学
机械电子工程专业
研究背景意义
特种机器人，是指除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类 的各种先进机器人。 包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人和管道机器 人等。
管道的 空间、路况、光线，以及 工作环境的限 制
管道机器人 区别于其他机器人，又有它的 用武之地
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国内外研究
日本 管道机器人的研究众多，
如，东京工业大学航空机械系Shigeo Hirose 和 Hidetaka Ohno等，于1993年开始研究管道机器人， 先后研制成功了：
适用于φ 25mm 管道的Thes-Ⅳ型管道机器人 适用于φ 50mm 管道的Thes-Ⅰ、Thes-Ⅱ型管道 机器人 适用于φ150mm 管道的Thes-Ⅲ型 管道机器人。
2019/1/16
13Leabharlann Baidu
国内外研究
上海大学 利用石油管道的石油高压研制成石油管道
检测机器人；
上海交通大学 研制出一种呈正方形体, 由12个蠕动
元件组成的管内蠕动机器人…… 同时，国内外都对微型管道机器人展开了大量的研究。
日本名古屋大学 研制出一种微型管道机器人, 可以
实现了管内外机构同步运动作业无缆操作技术
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国内外研究
上海大学 研制了“细小工业管道机器人移动探测器
集成系统”。
其主要包含： 20mm 内径的垂直排列工业管道中的机器人机构和 控制技术(包括螺旋轮移动机构、行星轮移动机构和压电 片驱动移动机构等)、机器人管内位置检测技术、涡流检 测和视频检测应用技术, 在此基础上构成管内自动探测机 器人系统。 该系统可实现 20mm 管道内裂纹和缺陷的移动探测。