樹脂搬運機器人可從內部修復天然氣管道無需實施挖掘
通常,當地下天然氣管道發生洩漏時,必須挖掘並更換受影響的管段。然而,不久之後,管道檢測和維修模組化機器人可能會使這種做法不再必要。卡內基美隆大學的科學家正在開發這種設備,由Howie Choset 教授和研究科學家Lu Li 領導。它的設計目的是在管道中穿行,利用臍帶電纜將即時視訊傳送給(並接收)位於地面的工作人員的指令。
機器人在一段管道內側塗抹藍色凡士林(一種快速硬化樹脂的替代品)時的後視圖
機器人的核心是其移動模組,底部和頂部各裝有一個2 英吋的輪子。這三個電動輪子緊貼管道內壁,提供牽引力,拉動其他部件前進。
這些”其他零件”可能重達60 磅(27 公斤),包括一個電池模組、一個測繪模組(使用高清光學感測器和雷射對管道內表面進行測量和3D 成像)和一個維修模組。
後一個模組由一個旋轉噴嘴組成,它可以在需要的地方向牆壁連續噴射快速硬化的氣密性樹脂,以封鎖任何裂縫或其他缺陷。在人工智慧影像分析系統的幫助下,工作人員透過繪圖模組的輸出發現這些問題。
其他維修模組可用於執行焊接管段之間的漏縫等任務。
目前,該機器人可以在8 小時內檢查約9 英里(14.5 公里)直徑為12 英寸(305 毫米)的管道,或在同樣的時間內為約1.8 英里(3 公里)的管道塗上樹脂塗層。它的臍帶範圍為200 英尺(61 公尺),不過科學家希望最終能將這一數字提高到2 公里(1.2 英里)。此外,他們還在開發一種用於6 英吋(152 毫米)管道的小型機器人。
根據資助該計畫的美國能源部估計,使用機器人從內部修復管道的成本最終可能會比挖掘和更換管道便宜10 到20 倍。
下面的影片展示了機器人在透明管道內部塗抹凡士林(代替樹脂)的兩個視圖。