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數(shù)字精密測量助力管道檢測機器人質(zhì)量提升

2022-06-09 13:36:32來源：浙江省計量科學(xué)研究院 閱讀量：85 評論

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導(dǎo)讀：管道機器人是一種可沿細(xì)小管道內(nèi)部或外部自動行走、攜帶一種或多種傳感器及操作機械，在工作人員的遙控操作或計算機自動控制下，進行一系列管道作業(yè)的機、電、儀一體化系統(tǒng)。

　　近日，浙江省數(shù)字精密測量技術(shù)研究重點實驗室為杭州某公司生產(chǎn)的管道檢測機器人開展專項計量測試技術(shù)服務(wù)，助力管道檢測機器人產(chǎn)品質(zhì)量提升。
 
　　管道機器人是一種可沿細(xì)小管道內(nèi)部或外部自動行走、攜帶一種或多種傳感器及操作機械，在工作人員的遙控操作或計算機自動控制下，進行一系列管道作業(yè)的機、電、儀一體化系統(tǒng)。它由驅(qū)動模塊、控制模塊、供能模塊和輔助模塊組成，其中運動模式是管道機器人的核心，決定了管道機器人的整體性能。
 
　　輪式移動機器人在管道中運行時，由于管道尺寸大小不一、具有彎道和“T”型接頭等，輪式移動機器人的每一個輪子在管道中的位姿是不可預(yù)測的，輪式管道機器人在實際應(yīng)用過程中遇到的問題譬如在彎管和不規(guī)則管道時發(fā)生運動干涉，由于內(nèi)耗造成的驅(qū)動力不足，由于壁面的變形以及機器人本身的誤差，導(dǎo)致機器人在管道中偏離正確的姿態(tài)，甚至側(cè)翻和卡死等。
 
　　該公司新研發(fā)的管道檢測機器人，主要應(yīng)用于城市地下管網(wǎng)的探測，需要對其研制的管道測繪機器人開展在大約200m量程范圍內(nèi)的水平和高程測量精度、里程測量精度等性能進行測試評價。浙江省數(shù)字精密測量技術(shù)研究重點實驗室團隊成員擬依托浙江省計量科學(xué)研究院的高精度測繪地理信息裝備測量能力對機器人性能進行測試。
 
　　雙方團隊成員按照管道檢測機器人產(chǎn)品性能要求，在野外空曠試驗場設(shè)計并鋪設(shè)了相應(yīng)試驗管道。通過高精度全站儀、測地型GNSS接收機(RTK)等高精度計量設(shè)備測量管線的空間三維坐標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)位置信息，同時被檢測的管道機器人沿管道內(nèi)壁往返爬行不少于三測回，通過機器人的數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處理軟件采集并計算得到管道地理位置信息，最后通過不同坐標(biāo)系間空間坐標(biāo)參數(shù)的轉(zhuǎn)換，與標(biāo)準(zhǔn)位置信息進行三維空間方向的比較來驗證管道機器人運行位置的準(zhǔn)確性。
 
　　管道檢測機器人廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民生領(lǐng)域，在海洋油氣儲運領(lǐng)域和市政管網(wǎng)(如燃?xì)?、水?wù)、電力等)建設(shè)和調(diào)查工作中大量應(yīng)用。目前全國把市政管網(wǎng)安全和地下空間設(shè)施規(guī)劃提到了新的高度，從中央到地方各級政府都把這項工作作為政府重點監(jiān)管內(nèi)容之一，因此亟需獲取各地管網(wǎng)的GIS地理信息數(shù)據(jù)，建立數(shù)字化信息管理庫，為各級政府部門的實時監(jiān)管和決策提供技術(shù)支持。
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