(1)应用领域和技术原理、用途:
应用领域:外部管道检测、加工领域
技术原理:管道机器人前端行进装置,应用弹簧柔性力推动连杆,将履带轮压紧到管道的外部,利用电机推动机器人前进;管道机器人后端夹紧装置,应用弹簧弹性力拉紧连杆,将滚动轮压紧在管道外壁,在跨越障碍(法兰)时,后端夹紧装置维持机器人的稳定,前段行进装置实现跨越,带动机器人跨越障碍。同时机器人外置多个红外避障传感器,实现机器人的稳定避障。
用途:本产品应用于管道巡视巡检、管道加工、管道检测、管道内设备接驳、管道清障。
(2)技术性能指标:本项设计应用于90mm-250mm管径管道,跨越装置可以跨越常规法兰连接与焊接连接,行进履带轮速度可达到4.45m/min,牵引力为1045N,载重适用于大部分小型管道设备工作。
(3)作品的创造性、先进性、可行性、实用性:本设计创造性的核心关键位置在于外部附着性的管道机器人设计与后端固定的障碍跨越装置;先进性在于外部的设计使得机器人可以在管道执行运输任务的同时进行检测加工工作,障碍跨越装置则实现了管道机器人在外部工作跨越常见的的法兰;本设计通过ANSYS软件对关键结构进行分析,选取最优解,具有可行性;外部管道机器人的实现可以弥补很多管道内部机器人无法完成的任务,具有很大实用性。
(4)作用意义:外部机器人可以玉内部机器人相互配合,加强管道机器人工作的精确度与稳定性,同时本设计也可以解决管道施工、维护中存在的问题,降低工作人员的劳动强度和危险性,同时提高工作效率,节约时间。
(5)推广应用前景、效益分析与市场预测:我国作为管道运输应用的大国,对于管道维护的研究极为重视,各种管道机器人层出不穷,然而外部管道机器人的研究却始终跟不上脚步,本设计正弥补了这一缺点,稳定、坚固、方便、轻量化的外部设计具有很强的市场竞争力,相信在管道领域一定可以创造巨大效益。