杭州大学生自主研发管道修复检测机器人

在车架上载有两箱5L重的修复胶液,只要设置好远程遥控、自主导航等功能,就能代替人工进入狭窄的下水管道进行检测修复作业。独特的滚轴丝杠和三叉元结构不仅可以帮助机器人在管道内灵活躲避障碍物,还可以根据管径的变化进行适应。单辆机器人一个小时便可以完成10公里管道长度的检修任务,相当于5个人的工作量。
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这款具备5G通讯、激光雷达测距、智能语音播报、智能导航避障等功能,拥有多项自主发明专利的管道修复检测机器人,由杭州电子科技大学信息工程学院一群本科学生研发而成,该团队创建于2021年,始终致力于研发管道检测机器人,先后获得国家级奖项15项、省市级等各类奖项60余项。当前该团队由11名本科生组建而成。
相较于市面上的大部分管道检测机器人仅支持管道状态观测,这个小“维修工”增加了管道缺陷位置的自动识别和主动定位,通过激光雷达、摄像头等传感器设备获取管道内部信息并实时传出内部视频影像,直观反映破损、淤堵等情况,从而帮助工作人员“对症下药”。同时还可以将不同功能的多个机器人前后通过导滑杆链接起来,并通过集群方式投放入井,从而实现‘’一机多体‘’同时执行多项任务,大大提高工作效率。
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一路打比赛,一路攻难关。为找到合适的机器人运动机构,团队成员翻阅大量文献,先后尝试凸轮与曲柄摇杆、四连杆、行星轮系机构等;为实现狭窄空间内避障,对机器人结构重量、丝杆尺寸、运动姿态等,开展大工程量的理论设计计算;为实现机器人集群以及自主导航功能,花费半年时间开发了缺陷检测和识别等核心技术……
据团队负责人介绍,管道修复检测机器人应用场景会逐渐拓展,从传统市政排水、供水管道等领域向石油、化工、冶金等多元化应用场景落地。管道修复检测机器人功能设计由单一功能向多功能方向发展,还可添加泄漏检测、水下清淤、清洁维护等多样化功能。随着智慧城市建设,管道修复检测机器人可以在社保、公安、国防和公共服务等领域大显身手。