Найден способ лучшего прохождения робота внутри трубопровода

❋ 4.4

Для проверки нефте- и газопроводов все чаще используют мобильных автономных роботов. Они могут своевременно определять различные повреждения, такие как износ материала, коррозию и утечки, тем самым снижая количество аварий и экологических катастроф. Важно, чтобы подобные устройства, помимо точной фиксации дефектов, были способны свободно ориентироваться во внутритрубном пространстве и передвигаться как по прямым, так и по наклонным частям трубы. Но российские роботы пока не соответствуют таким требованиям. Ученые Пермского Политеха разработали эффективный способ управления, позволяющий качественно диагностировать трубопровод криволинейной формы геометрии, к которым относятся отводы, повороты и изгибы.

ПНИПУ

# газопроводы

# нефтепроводы

# нефть

# робот

# трубопровод

В ПНИПУ нашли способ лучшего прохождения робота внутри трубопровода / © Михаил Григорьев, Getty images

На изобретение получен патент. Исследование проведено в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».

Со временем промышленные трубопроводы становятся все более подвержены разрушениям как снаружи, так и изнутри. Мониторинг их состояния необходим для своевременного предотвращения утечек и аварийных ситуаций при транспортировке нефти и газа.

Специальные роботизированные системы, передвигаясь внутри трубы, с помощью камер и чувствительных датчиков точно фиксируют все нарушения. А благодаря мобильности таких устройств проводить диагностику возможно и в труднодоступных местах. Однако для этого необходим эффективный способ управления таким роботом, который обеспечил бы его лучшую ориентацию во внутритрубном пространстве и проходимость при различных отводах и поворотах.

Существующие методы позволяют управлять движением только в основной линейной части внутри трубопровода или приводят к потере ориентации устройства в отводе при неизвестном радиусе кривизны, что ухудшает управляемость роботом.

Ранее ученые Пермского Политеха разработали инновационную конструкцию мобильного робота для проверки труб. Сейчас под руководством Ильи Келлера, профессора кафедры «Динамика и прочность машин» ПНИПУ, запатентовали способ, который обеспечивает устойчивую пространственную ориентацию подобного устройства и тем самым его свободную управляемость при движении по криволинейному участку трубопровода с неизвестным радиусом кривизны.

Конструкция внутритрубного робота. 1 — первое приводное колесо; 2 — второе приводное колесо; 3 — третье приводное колесо; 4 — трубопровод; 5 — внутритрубный робот; 6 — гироскоп / © Михаил Григорьев, Getty images

Изобретение относится к управлению мобильными роботами, перемещающимися с помощью собственных движителей на борту. Оно может применяться в газо-, нефтепроводах, трубопроводах тепловых сетей, а также транспортирующих газообразные или жидкие среды.

– Для реализации нашего способа используется робот с тремя приводными колесами на опорах, оснащенными движителями с самостоятельными приводами. Технический результат достигается за счет того, что в момент прохождения криволинейного участка двум колесам задают равную скорость вращения, например, три метра в минуту, тогда как третьему – большую. Далее с помощью предварительно размещенного гироскопа происходит постоянное измерение средней поступательной скорости движения устройства и угла его поворота. По этим данным вычисляется радиус кривизны трубопровода и оптимальная скорость вращения всех трех колес для ее лучшего преодоления, – объясняет Дмитрий Кучев, ассистент кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ.

Политехники отмечают, что такое регулирование во время прохождения сложного участка позволяет роботу быстро занять устойчивую пространственную ориентацию и спокойно продвигаться по трубопроводу без проскальзывания по вязкой среде.

Разработка ученых Пермского Политеха обеспечит эффективное управление автономным роботом для диагностики внутритрубного пространства криволинейной формы. Способ повысит качество и скорость мониторинга промышленных трубопроводов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.