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清华大学机械系研制微小型管道机器人完成亚厘米级管道高效勘探

发布时间:2022-06-18 14:58:24 来源:扑克王app客服
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产品介绍

  在航空发动机和炼油机等杂乱体系中,有很多用于运送水、气体和油的管道。一般,这些管道具有各种直径、改变的曲率,并掩盖较长的间隔。为保证它们处于杰出的唯命是从状况,需求定时从外部和内部进行管道检修。现在已开发的各种管道巡检机器人包含轮式、腿足式、履带式等运动组织,多选用电磁电机驱动,适用于大口径管道的检测。当涉及到直径小于一厘米的微细管道时,机器人的尺度很难按份额缩小。微型管道机器人在曲折管道中跋涉

  本项唯命是从提出了一种智能资料驱动的微型管道检测机器人(分量 2.2 克,长度 47 毫米,直径

  <10 毫米),可以习惯亚厘米直径和改变曲率的杂乱管道。机器人选用高功率密度、长寿命的介电弹性体致动器作为人工肌肉,选用根据智能复合微结构的高效锚固单元作为传动装置,运用具有可调节数意图磁单元来快速拼装机器人,以习惯不同管道的杂乱几许形状。经过考虑软资料的共同特性(如粘弹性和动态共振)来剖析机器人的动态特性,并相应地调整驱动电压的频率和相位,以优化机器人的运动速度。

  这个根据高频活动运动原理的管道机器人由外部的缆线来供给动力,在亚厘米巨细的管道中完成了水平缓笔直快速运动(速度:1.19 身长 / 秒)。此外,它可以在不同几许形状的管道(变径管、L 形管、S 形管、螺旋形管等)、不同的填充介质(空气、油等)和不同原料(玻璃、金属、碳纤维等)的管道中高速跋涉。为了验证其管道检测才能,机器人正面安装了一个微型摄像头,从外部操控该机器人,机器人以不同的速度成功完成了一组管道巡检使命演示。该技能将来有望在航空发动机管路检修等范畴发挥作用。

  论文榜首作者为清华大学机械工程系博士后汤超,通讯作者为机械工程系副教授赵慧婵,其他作者包含机械工程系教授刘辛军和 2021 级博士生杜伯源、2018 级博士生姜淞文、2019 级硕士生邵琦、2019 级博士生东旭光。该团队多年来一向专心于机器人范畴相关研讨。本项唯命是从受到了国家自然科学基金青年基金、面上项目以及共融机器人严重研讨方案等项意图支撑。

  原标题:《清华大学机械系研制微小型管道机器人,完成亚厘米级管道高效勘探》