城市地下管道、河道、箱涵、水下自動(dòng)清淤機(jī)器人

為了替代人工完成地下排水管道清淤工作,提出一種可以在電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下沿著排水管道自主行走,同時(shí)對(duì)伸入管內(nèi)的樹(shù)枝或油污沉積形成的鈣化物進(jìn)行自動(dòng)清理的新型機(jī)器人。利用光電編碼器、傾角傳感器和超聲波傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)器人工作狀態(tài)和作業(yè)環(huán)境的變化,并通過(guò)引入模糊控制算法,實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)過(guò)載調(diào)整、機(jī)器人姿態(tài)調(diào)節(jié)以及基于載荷變化的速度調(diào)節(jié),從而極大地提升了機(jī)器人的自主作業(yè)能力,為獲得更好的清淤效果奠定了理論基礎(chǔ)。

研究了一種新型排水管道清淤機(jī)器人,對(duì)其組成及工作原理做了論述,以及對(duì)基于plc的軟、硬件控制做了詳細(xì)介紹。用鋼絲繩牽引裝置帶動(dòng)清淤車體連同清淤斗完成有載清淤作業(yè),保證清淤作業(yè)有足夠的牽引力。通過(guò)清淤機(jī)器人本體自帶動(dòng)力源帶動(dòng)清淤斗在管道內(nèi)部空載運(yùn)動(dòng),代替了傳統(tǒng)清淤機(jī)器人沉重的有纜作業(yè)。通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)適時(shí)監(jiān)控管道內(nèi)部清淤作業(yè)狀況,采用無(wú)線通訊方式傳輸數(shù)據(jù),根據(jù)作業(yè)要求完成對(duì)清淤動(dòng)作的控制。

城市地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜,城市道路的負(fù)荷越來(lái)越嚴(yán)重,使得排水管線在修復(fù)的過(guò)程中存在大量的技術(shù)問(wèn)題,尤其是在大都城市,城市道路的開(kāi)挖越來(lái)越受限制。非開(kāi)挖修復(fù)的方法整體優(yōu)勢(shì)在于修復(fù)的負(fù)面影響小,修復(fù)所占用場(chǎng)地比較少,對(duì)地面、交通、環(huán)境以及周圍地下管線等等的影響很微弱。因此推廣非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)在給水排水管道修復(fù)領(lǐng)域的運(yùn)用勢(shì)在必行。

根據(jù)無(wú)纜式排水管道清淤機(jī)器人的控制要求,其控制系統(tǒng)采用了3個(gè)s7-200plc,機(jī)器人內(nèi)部的兩個(gè)plc之間利用ppi協(xié)議實(shí)現(xiàn)通訊,而地面plc與機(jī)器人內(nèi)部plc之間則通過(guò)無(wú)線通訊完成數(shù)據(jù)傳遞。實(shí)踐證明,該設(shè)計(jì)策略很好地解決了管道清淤機(jī)器人與地面操作人員之間的信息交互問(wèn)題。

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城市地下管道非開(kāi)挖施工技術(shù)——對(duì)非開(kāi)挖施工技術(shù)進(jìn)行講解，包括新管鋪設(shè)、舊管更換、舊管修復(fù)及現(xiàn)場(chǎng)勘察、管線探測(cè)等相關(guān)技術(shù)。從非開(kāi)挖技術(shù)特點(diǎn)、使用條件、工藝原理等方面進(jìn)行詳細(xì)講解?！　　拘鹿茕佋O(shè)非開(kāi)挖技術(shù)】　　水平定向(導(dǎo)向)鉆進(jìn)法、小口徑頂管...

2．2城市地下管道修復(fù)技術(shù)與工程實(shí)例 2．2．1管道修復(fù)技術(shù)發(fā)展 1．管道修復(fù)技術(shù) 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，城市地下管道運(yùn)行維護(hù)越來(lái)越受到人 們的關(guān)注。城市地下管道中給水排水、燃?xì)?、供熱等市政公用?道系統(tǒng)隨著使用年限增多，管道使用功能因城市發(fā)展不能滿足實(shí) 際需要。同時(shí)，受土層電化學(xué)等腐蝕作用，結(jié)構(gòu)損壞或老化程度 不斷加大。管道結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度安全度不能滿足運(yùn)行要求。開(kāi)槽敷設(shè) 新管道會(huì)影響地面交通、破壞環(huán)境及擾民，而且在地下管道縱橫 交錯(cuò)的城區(qū)內(nèi)大范圍采用明挖換管法進(jìn)行管線的改造和管道更 新已不現(xiàn)實(shí)，迫切需要采用新工藝修復(fù)或更換這些在役管道的施 工技術(shù)。 城市工程施工時(shí)，由于地下管道的具體位置和狀況等因素不 是充分確定，常會(huì)被施工破壞。破壞的結(jié)果是引起管道運(yùn)行中斷， 給社會(huì)公眾造成經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。管道的修復(fù)和更換不僅費(fèi) 用巨大，同時(shí)還會(huì)帶來(lái)環(huán)境及社會(huì)問(wèn)題。 為了保證城市地下

城市地下管道頂進(jìn)施工與修復(fù)新技術(shù) (2)

城市地下管道頂進(jìn)施工與修復(fù)新技術(shù)概述

城市地下管道頂進(jìn)施工與修復(fù)新技術(shù)

由山東東營(yíng)供電公司與上海交通大學(xué)合作開(kāi)發(fā)的科技成果“基于視頻監(jiān)控的電纜管道牽引機(jī)器人”在濟(jì)南順利通過(guò)山東省科技成果鑒定委員會(huì)專家鑒定，鑒定專家認(rèn)為該成果運(yùn)行穩(wěn)定、可靠、實(shí)用，項(xiàng)目總體創(chuàng)新性強(qiáng)、達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該機(jī)器人將電纜敷設(shè)過(guò)程中的管道監(jiān)測(cè)和敷設(shè)拉線功能集于一身，

蘇州大學(xué)的5名大學(xué)生合作發(fā)明了一種微型管道機(jī)器人。其能夠深入到核電廠蒸汽發(fā)生器的管道內(nèi)，檢查管道的安全狀況，以避免核泄露等安全事故的發(fā)生。

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青島科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前言 油氣管道輸送是與鐵路、公路、水運(yùn)、航運(yùn)并列的五大運(yùn)輸行業(yè)之一，長(zhǎng) 輸油氣管道作為一種特殊設(shè)備廣泛應(yīng)用于石油、石化、化工等工業(yè)領(lǐng)域以及城 市燃?xì)庀到y(tǒng)中，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。隨著“開(kāi)發(fā)大西部”以及“西氣 東輸”的戰(zhàn)略指導(dǎo)方針，長(zhǎng)輸油氣管道的數(shù)量在不斷增加。由于歷史原因，國(guó) 內(nèi)在役長(zhǎng)輸油氣管道中部分管材制管質(zhì)量較差，加上施工建設(shè)過(guò)程中存在部分 焊接缺陷和涂層缺陷，這給管道的安全運(yùn)行埋下隱患，即使部分投產(chǎn)驗(yàn)收合格 的管道，在運(yùn)行過(guò)程中也難免受到介質(zhì)、溫度、疲勞、腐蝕、局部載荷等因素 影響，服役一段時(shí)間后產(chǎn)生缺陷或?qū)е氯毕輸U(kuò)展，并可能最終發(fā)生失效，給人 民生命財(cái)產(chǎn)、工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)穩(wěn)定構(gòu)成威脅。如何檢測(cè)發(fā)現(xiàn)管道缺陷，事前對(duì) 含缺陷管道進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)(含缺陷管道的剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)，含缺陷管道的剩余壽 命預(yù)測(cè))，確保在役油氣長(zhǎng)輸管道安全可靠運(yùn)行是目前世界

介紹了一種用于排水管道清淤和檢測(cè)的機(jī)器人機(jī)構(gòu)及工作原理,該機(jī)器人采用了履帶式行走機(jī)構(gòu)和管道直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),以st89c58單片機(jī)為控制核心,通過(guò)壓力傳感器的反饋值,自主地控制管道直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。同時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)控制、速度傳感器以及光電編碼器在機(jī)器人中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)介紹。經(jīng)論證表明:該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、適應(yīng)性強(qiáng)、牽引力大、去淤?gòu)氐椎忍攸c(diǎn)。

研究了一種新型適應(yīng)管徑的排水管道清淤機(jī)器人,基于at89c51單片機(jī),通過(guò)壓力傳感器mcl-l測(cè)量輪子對(duì)管壁的壓力值與設(shè)定值進(jìn)行比較,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的魯棒性和適應(yīng)性;通過(guò)光電傳感器gk-430a檢測(cè)機(jī)器人是否到達(dá)檢查井口,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主性和智能性;用超聲波傳感器實(shí)現(xiàn)絞刀機(jī)構(gòu)的徑向移動(dòng),以滿足不同管徑清淤的需要。方案論證表明:該系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)、工作效率高、去淤?gòu)氐住?/p>

排水管道機(jī)器人通常采用模塊化設(shè)計(jì),一般分為爬行器、電纜絞盤、上位控制單元、檢測(cè)單元、輔助裝置、圖像處理軟件等模塊。本文介紹排水管道機(jī)器人各模塊現(xiàn)有技術(shù)特點(diǎn),并結(jié)合智能控制技術(shù),展望未來(lái)排水機(jī)器人發(fā)展方向。

管道與儲(chǔ)罐強(qiáng)度-1地下管道

討論了管道機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型,并且對(duì)垂直彎管和分支管道的通過(guò)性做了分析。通過(guò)建立機(jī)器人的幾何方程,使得機(jī)器人可能通過(guò)各種彎管。其結(jié)果可對(duì)機(jī)器人的動(dòng)靜態(tài)特性研究提供一定的參考。

針對(duì)帶膛線身管這一特殊的測(cè)量對(duì)象,研制了一種能自動(dòng)測(cè)量火炮膛線的新型管道機(jī)器人.分析了該機(jī)器人的機(jī)構(gòu)組成及工作原理,研究了其運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)特性.實(shí)驗(yàn)證明,該機(jī)器人測(cè)量精度達(dá)到0.002mm,多次測(cè)量的重復(fù)性誤差小于0.002mm,并且可靠性高.

第41卷2013年第4期 本 欄 目 編 輯　 陸 秋 云 通　 用 124 可變徑管道機(jī)器人系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)與研究 武　燕1，王才東2，王新杰2，牛志軍2 1 河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院機(jī)械工程系　河南鄭州　451191 2 鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院　河南鄭州　450002 摘要：筆者在分析管道機(jī)器人國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，針對(duì)管道機(jī)器人對(duì)不同管徑需求，提出了一種 雙履帶式可變徑管道機(jī)器人的總體方案。設(shè)計(jì)了機(jī)器人的驅(qū)動(dòng)裝置、直徑調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等關(guān)鍵部件，并設(shè) 計(jì)了機(jī)器人的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)上采用了上、下位機(jī)控制結(jié)構(gòu)，通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)2種控制模式， 實(shí)現(xiàn)機(jī)器人無(wú)級(jí)調(diào)速、前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎和圖像信息采集等功能。研究結(jié)果為可變徑管道機(jī)器人的實(shí) 用化開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞：管道機(jī)器人；變管徑；穿纜；控制系統(tǒng) 中圖分類號(hào)：tp242　　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼：a　　　文章編號(hào)：1001-3954

在煤礦生產(chǎn)中使用大量的管道,其質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)煤礦的安全和高效生產(chǎn)。為提高管道壽命,預(yù)防管道老化、腐蝕及斷裂等問(wèn)題,并實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確地故障診斷,筆者設(shè)計(jì)了一種可變徑管道檢測(cè)機(jī)器人,并建立了機(jī)器人三維模型,利用adams對(duì)其進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真,從而驗(yàn)證了機(jī)器人在直徑為220~300mm的管道中自由行走和檢測(cè)的可行性。