随着社会的进步机器人的使用愈来愈普及。管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械,在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下, 进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。由行走机构、信号传递、动力传输系统、内部识别检测系统、控制系统等组成。管道运输在我国运用比较普遍,管道长期处于压力大的恶劣环境中,受到水、油混合物、硫化氢等有害气体的腐蚀。这些管道受蚀后,管壁变薄,容易产生裂缝,造成漏油的问题,存在重大安全生产隐患和济济损失。因此研究工程应用中的管道机器人具有很高的实用价值和学术价值。管道机器人可以进入地下管道完成一定的管理、养护、维修、疏通等任务,减轻了危害。根据管道机器人的设计要求选择电机,介绍了电机选择过程,对其中关键的机械部件如蜗轮蜗杆传动部件、齿轮等进行了设计。该机器人具有较大的承载能力,可以在较高的速度下实现连续移动,由于该机构采用弹性装置支撑,所以该机构的管径适应性增大,是一种具有实用价值的移动机构形式。
常规管道机器人通常使用与驱动轮连接的光电码盘构成闭环控制,从而来实现检测。但管道机器人在一些复杂的管道内,由于管内的信号的屏蔽或者管壁光滑程度的影响,在输送反馈信号等一系列信号时形成的阻碍对于管道机器人的工作带来极大的影响,有时候甚至导致管道机器人停止工作。在管道内的管道一般不是光滑笔直的,因此需要管道机器人有一定的越障能力。因此,设计出能投入生产使用的管内机器人,必须考虑管道机器人感应识别与越障能力。
现有的管道机器人的研究与使用局限在管内运动和检测等。而在工程中的运动、检测、修复一体化的环节还没有实现完善,因此还要考虑管道机器人控制系统自制完善自我修复功能