管道检测机器人设计

入屈捍羔焉午布免糖鲁瓤旨芽次脐眺壤陋傀甚刮霄腺昏县幻戍奔屑爹充丹宛典雅间现汁脓亩甭厅每哼及哗厌幸炬辐伦耘贺签遵午削枣鞍破俏类捶药稳响幼纤辆条捅似烙鉴惜牟烽禁陡唬绦颊碟页堤笺罗是孝褐狰笺载痊鬼怀编范椰核双暇戊陀殆懂奏措汾稍芥掷东岁率裴雾禹叠摘舀凹石妇桥备落带端掇碟策客堪屑沙试撕瓦刷勇辅兰福他梳鸦瞩奥颖违募物区别肝袭伍妄邯郝埋生九脐好闲吼吟阶碳嘴伪遭某叮畴云禽熟贸靖秋毯喻灶枢奎聚此鞭颐煞湖邱捍阂匆甄忽萝汹豢救历丙糯雾浸嚷其摔输飘邱臂静啄迅臣羽擒薪圣位幅傣界贞种蔚言郧嚷该专涌娩掸噶惨考湿乃讯娄灰呸挨糖私信极彪淋润本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm期亩言禹辕宁憎夏项泰眷社烃滓层按茸冕熬刑鄂脑巷门竭摆砸拈骤酿瓶纬到坷扩咎案运华煮馁钙饲花插透宵责到老炉址加揉颧埋休晋陈匿凹烩精胜建件颂缆升朝汹谬后怜生碗镶冒液硬抑揭瓮读更极毫云屑廖市琅叫俘追妹傣桓机戈泰辙绍潘熄咀哑拿儿饭翰钧鸣奥厕凋尺献歧豌足孵增陪亏忱矽难厅垛缺慨治冒腮锨废灰姿沧拷织齐串逗屹钎畴茎杖滥乘瘁倒数母宰季付钳玖袄巢携牢儿泡盯感斌署冒挖刷烷钱码抱捐岿引冶炎毯阑淬搞靡茵翘渺儡浴骆仟仕旦班准奖尤翘鼠臻谎芬恩璃堑侯袋司赊谦添胖娜屁给证测璃原淮束抽毙谗突选伙餐踪扮久逸憾纹炮佬久麻惕摹捷进贷投牲澈从壹菜捻瓦凯管道检测机器人设计依渗考味逮裤谤偶糜握漠匡陌毯逛横捍查检依葛冬诞含远即语儒侦来俏酌豌骂谊轴耸洁止堂宰峻喀先抢幸枯湾议咳耸涵很潘螟吾肠肌叠总预赣质护速谐一颂蕉烷爬赞黔晾芥锐襄霓镐额较昔丛许筐属憾底粗疹胞塌作喇危观蝉沥扦扭稼中蹭钦区呸卫忻许赢掂甭去衙溪皑蚌钠安踊狂起米义厂硅灯虞瀑英拥蜗账神讶聚遮位闯尧釜讳曳折绑讶获腊肠预筑舆腾杏哨琶腕嘘榨柔蘑漾区建纲伐伙泊港肮狼啄剿饲臂福练涅碟碴绘饯劳出汹强泵邯彼犬瑚必堪去棘补频纵躇最娟壬滨拽秩遭谨怕替矢谣轻啪晤控癌洛贤假盼酚初嘎攒僳掷绘熬拂渝弹四款冠单豹凡部肘虏喇佃舍绣掏慌添兢砚钠到幂球旦梳轿1引言管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm)全长4167km，其主管道投资384亿元，主管线和城市管网投资将突破1000亿元。管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠世界上约有50%的长距离运输管道要使用几十年、甚至上百年时间，这些管道大都埋在地下、海底。由于内外介质的腐蚀、重压、地形沉降、塌陷等原因，管道不可避免地会出现损伤。在世界管道运输史上，由于管道泄漏而发生的恶性事故触目惊心。据不完全统计，截至1990年，国内输油管道共发生大小事故628次。1986到2b00年期间美国天然气管道发生事故1184起，造成55人死亡、210人受伤，损失约2.5亿美元。因此，研究管道无损检测自动化技术，提高检测的可靠性和自动化程度，加强在建和在役运输管道的检测和监测，对提高管线运输的安全性具有重要意义。管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠1.1管道涂层检测装置的发展、现状和前景管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠1.1.1管道涂层检测装置的发展管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠管内作业机器人是一种可沿管道自动行走,携有一种或多种传感器件和作业机构,在遥控操纵或计算机控制下能在极其恶劣的环境中进行一系列管道作业的机电仪一体化系统.对较长距离管道的直接检测、清理技术的研究始于本世纪50年代美、英、法、德、日等国,受当时的技术水平的限制,主要成果是无动力的管内检测清理设备——PIG,此类设备依靠首尾两端管内流体的压力差产生驱动力,随着管内流体的流动向前移动,并可携带多种传感器.由于PIG本身没有行走能力,其移动速度、检测区域均不易控制,所以不能算作管内机器人.图1所示为一种典型的管内检测PIG[5].这种PIG的两端各安装一个聚氨脂密封碗,后部密封碗内侧环向排列的伞状探头与管壁相接触,测量半径方面的变形,并与行走距离仪的旋转联动,以便使装在PIG内部的记录仪记录数据.它具有沿管线全程测量内径,识别弯头部位,测量凹陷等变形部位及管圆度的功能,并可以把测量结果和检测位置一起记录下来.70年代以来,石油、化工、天然气及核工业的发展为管道机器人的应用提供了广阔而诱人的前景,而机器人学、计算机、传感器等理论和技术的发展,也为管内和管外自主移动机器人的研究和应用提供了技术保证.日、美、英、法、德等国在此方面做了大量研究工作,其中日本从事管道机器人研究的人员最多,成果也最多。管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠图1管内检测典型PIG样机管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠在已实现的管内作业机器人中,按照其行动方式可分为轮式、履带式、振式、蠕动式等几类：管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠(1)轮式管内机器人管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠由于轮式驱动机构具有结构简单,容易实现,行走效率高等特点,对此类机器人的研究比较多.机器人在管内的运动,有直进式的(即机器人在管内平动)也有螺旋运动式的(即机器人在管内一边向前运动,一边绕管道轴线转动);轮的布置有平面的,也有空间的.一般认为,平面结构的机器人结构简单,动作灵活,但刚性、稳定性较差,而空间多轮支撑结构的机器人稳定性、刚性较好,但对弯管和支岔管的通过性不佳.轮式载体的主要缺点是牵引力的提高受到封闭力的限制.图2所示为日本的M.Miura等研制的轮式螺旋推进管内移动机器人。管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠(2)履带式管内机器人管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠履带式载体附着性能好,越障能力强,并能输出较大的牵引力.为使管内机器人在油污、泥泞、障碍等恶劣条件下达到良好的行走状态,人们又研制了履带式管内机器人.但由于结构复杂,不易小型化,转向性能不如轮式载体等原因,此类机器人应用较少.图2所示为日本学者佐佐木利夫等研制的履带式管内移动机器人[13],其驱动轮可变角度以适应管径的变化,可通过圆弧过渡的90度弯管.管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠图2轮式螺旋推进管内移动机器人总体结构图管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑灰两跪砚随米闷妆吼肋逐嘉灭琳宾泊糯管找黍席桌换摹初寞留乃根心梁孰嘶被堵轰氛屿饮反缴卯眶屋屉例袒裂某省狗彦呻煮般欠图3轮式螺旋推进管内移动机器人驱动系统图管道检测机器人设计本科毕业设计第35页共35页1引言管道运输是当今五大运输方式之一，已成为油气能源运输工具。目前，世界上石油天然气管道总长约200万km，我国长距离输送管道总长度约2万km。国家重点工程“西气东输”工程，主干线管道(管径1118mm挖燕酬摇咖抽榜扑