一种双V型管道机器人

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成果单位: 北京建筑大学
合作方式: 面议
所处阶段: 其他
关键词: 市政工程石油化工电力领域管道内部双V型设计创新轮式螺旋推进压缩变径
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王衍学
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北京建筑大学教授。入选Elsvier全球前2%顶尖科学家。获教育部自然科学奖二等奖

所在机构:
北京建筑大学

核心问题

在市政工程、石油化工、电力等众多领域中,管道系统的内部检测与维护是一项至关重要的任务。然而,传统的人工检测方法存在诸多痛点,尤其是在面对复杂、狭窄或危险的管道环境时,人工检测不仅效率低下,而且成本高昂,更重要的是对工作人员的生命安全构成严重威胁。此外,传统方法往往难以全面覆盖所有管道区域,导致检测效果有限,难以及时发现并处理潜在的安全隐患。因此,迫切需要一种能够高效适应复杂管道环境、降低人工检测成本并提高作业安全性的技术解决方案。

解决方案

为解决上述核心问题,科研团队研发了一种双V型管道机器人。该机器人的核心创新在于其独特的轮式设计和压缩变径机制:

  • 创新轮式设计: 通过特殊设计的双V型轮子,机器人实现了螺旋推进功能。这种设计不仅增强了机器人在管道内的稳定性和通过性,还使其能够在不同直径和形状的管道中灵活移动,有效应对管道内的各种复杂情况。
  • 压缩变径机制: 机器人配备了压缩变径机构,能够根据管道的实际直径进行自适应调整。这一机制确保了机器人在不同尺寸的管道中都能保持紧密的贴合,从而提高检测和维护的准确性和效率。 技术架构方面,双V型管道机器人集成了先进的传感器、控制系统和动力系统,实现了对管道内部环境的全面感知和精准控制。通过无线通信技术,机器人可以将实时检测数据传输至地面控制站,为工作人员提供直观的管道内部状况报告,便于及时发现并处理问题。

竞争优势

双V型管道机器人相比传统的人工检测和其他机器人技术,具有显著的竞争优势:

  • 高效适应性强: 得益于创新的轮式设计和压缩变径机制,机器人能够高效适应各种复杂、狭窄和危险的管道环境,大大拓宽了应用场景。
  • 成本降低: 机器人的设计方案结构简单、成本较低,且维护方便,显著降低了管道检测和维护的整体成本。
  • 提高安全性: 机器人替代人工进入复杂和危险环境作业,大大降低了作业风险,保障了工作人员的生命安全。
  • 增强检测效果: 机器人能够全面覆盖管道内部区域,提供准确、实时的检测数据,有助于及时发现并处理潜在的安全隐患,确保公共基础设施的安全稳定运行。
  • 创新性与专利保护: 该技术已获得两项发明专利,体现了其创新性和技术实力,为后续的商业化应用提供了坚实的法律保障。

成果公开日期

20250704

摘要

机器人通过创新轮式设计实现螺旋推进功能,结合压缩变径机制,可高效适应复杂管道环境。目前已在实际管道环境中完成测试,并获两项发明专利。其设计方案结构简单、成本较低、通用性强,适用于市政工程、石油化工、电力等领域的管道内部检测与维护,可降低人工检测和维护成本,同时减少人工进入复杂和危险环境作业的需求,提高作业安全性,保障公共基础设施的安全稳定运行。

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