Прислать материал
РАЗРАБОТКА РОБОТИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ВИЗУАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ТРУБОПРОВОДОВ
Разрабатываемый роботизированный комплекс должен быть способен работать в трубопроводах различного диаметра, преодолевать участки сочленения нескольких трубопроводов, работать в условиях высокой влажности (в т.ч. под водой).
Основные задачи исследований:
- создание инновационного трехопорного шасси робота для перемещения внутри трубопровода;
- испытания шасси в условиях, приближенных к реальным условиям применения шасси;
- доработка колесного привода шасси с учетом проведенных испытаний;
- разработка системы управления шасси;
- сборка системы управления и установка системы управления на шасси.
В связи с большой протяженностью различных трубопроводных систем, таких как водопровод, нефтепровод и т.д., возникает необходимость контроля за состоянием подобных систем без вскрытия грунта, защитных оболочек и т.п. для предотвращения аварийных ситуаций.
Разрабатываемый роботизированный комплекс будет способен работать в трубопроводах различного диаметра, преодолевать участки сочленения нескольких трубопроводов, работать в условиях высокой влажности (в т.ч. под водой).
Основное отличие от аналогов – возможность спуска и подъема по трубопроводу с вертикальными углами отклонения трубопровода до 700 (у аналогов – до 350) за счет применения трехопорного шасси.
Объектом исследований является разрабатываемое робототехническое устройство.
В исследованиях используются:
1. Методы технического творчества (сбор информации об изобретениях (патентный поиск), постановка задачи, выбор средств решения, отбор оптимального варианта решения, проверка и испытания, внедрение).
2. Применение систем САПР - системы автоматизированного проектирования (трехмерное моделирование, создание электронных чертежей, использование программных средств для автоматизации процесса проектирования).
3. Опытно-конструкторские работы (разработка конструкторской и технологической документации на опытный образец робототехнического устройства, изготовление и испытания опытного образца робототехнического устройства).
Для изготовления робота использованы пластик, алюминий, медь, стеклоплатик, сталь, abs-пластик.
Разрабатывается робототехническое средство с системой управления для решения задачи перемещения робота внутри трубопроводов как горизонтально, так и при больших углах отклонения трубопровода по вертикали. С первой моделью робота проведены ходовые испытания в условиях, приближенных к реальным, был использован отрезок полиэтиленового трубопровода длинной 2 метра и диаметром 200 мм. Разработана система управления роботом. Были проведены испытания разработанной системы управления, установленной на робота. Испытания показали, что система управления имеет высокую ремонтопригодность, с высокой степенью взаимозаменяемости узлов системы управления на компоненты других производителей. Так же система управления показала достаточную надежность и безотказность, при этом продемонстрировав достаточное удобство управления и возможность самоуправления мобильным роботом в критических ситуациях. Выявленные недостатки системы управления будут устранены в следующей модели мобильного робота.
В связи со сложившейся ситуацией в стране необходимо произвести работы по импортозамещению примененных в роботехнической системе деталей иностранного производства, таких как шаговые двигатели и контроллеры управления на аналоги производимые на территории РФ.
Основное отличие от аналогов – возможность спуска и подъема по трубопроводу с вертикальными углами отклонения трубопровода до 700 (у аналогов – до 350) за счет применения трехопорного шасси.
Сегодня рынок робототехнических средств для инспекции трубопроводов представлен образцами производства Германии, США, Китая.
Основные недостатки данных систем – чрезмерно высокая стоимость, отсутствие специалистов по ремонту на местах, сложности в обслуживании, отсутствие запасов запчастей на складах, все запчасти поставляются на заказ с большими сроками ожидания, невозможность оперативного изменения конструкции робота под требования заказчика, возможность применения большинства моделей только в относительно «чистых» трубопроводах, в которых отсутствуют отложения.
Основное преимущество предлагаемой нами разработки – большую часть основных компонентов робота планируется производить в России.
Потенциальные заказчики разрабатываемого робота в г. Кемерово – это СКЭК, химические предприятия («Химпром», «Азот», «Кокс»), в России – Газпром, Татнефть, Роснефть, Лукоил, Сургутнефтегаз, Славнефть, Башнефть, Русефть, Сахалин Энерджи, Новатек, Юкос.
Платформа с полноприводными шасси от Dagu Electronics (http://www.minirobo.ru/dagu_6wd, опубл. апрель 2010 г.).
Мобильный робототехнический комплекс / Патент РФ 2364500 МПК 2006/01, опубл. 20.08.2009 г.).