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數(shù)字精密測量助力管道檢測機(jī)器人質(zhì)量提升

2022-06-09 13:36:32來源：浙江省計(jì)量科學(xué)研究院 閱讀量：90 評(píng)論

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導(dǎo)讀：管道機(jī)器人是一種可沿細(xì)小管道內(nèi)部或外部自動(dòng)行走、攜帶一種或多種傳感器及操作機(jī)械，在工作人員的遙控操作或計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制下，進(jìn)行一系列管道作業(yè)的機(jī)、電、儀一體化系統(tǒng)。

　　近日，浙江省數(shù)字精密測量技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為杭州某公司生產(chǎn)的管道檢測機(jī)器人開展專項(xiàng)計(jì)量測試技術(shù)服務(wù)，助力管道檢測機(jī)器人產(chǎn)品質(zhì)量提升。
 
　　管道機(jī)器人是一種可沿細(xì)小管道內(nèi)部或外部自動(dòng)行走、攜帶一種或多種傳感器及操作機(jī)械，在工作人員的遙控操作或計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制下，進(jìn)行一系列管道作業(yè)的機(jī)、電、儀一體化系統(tǒng)。它由驅(qū)動(dòng)模塊、控制模塊、供能模塊和輔助模塊組成，其中運(yùn)動(dòng)模式是管道機(jī)器人的核心，決定了管道機(jī)器人的整體性能。
 
　　輪式移動(dòng)機(jī)器人在管道中運(yùn)行時(shí)，由于管道尺寸大小不一、具有彎道和“T”型接頭等，輪式移動(dòng)機(jī)器人的每一個(gè)輪子在管道中的位姿是不可預(yù)測的，輪式管道機(jī)器人在實(shí)際應(yīng)用過程中遇到的問題譬如在彎管和不規(guī)則管道時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)干涉，由于內(nèi)耗造成的驅(qū)動(dòng)力不足，由于壁面的變形以及機(jī)器人本身的誤差，導(dǎo)致機(jī)器人在管道中偏離正確的姿態(tài)，甚至側(cè)翻和卡死等。
 
　　該公司新研發(fā)的管道檢測機(jī)器人，主要應(yīng)用于城市地下管網(wǎng)的探測，需要對(duì)其研制的管道測繪機(jī)器人開展在大約200m量程范圍內(nèi)的水平和高程測量精度、里程測量精度等性能進(jìn)行測試評(píng)價(jià)。浙江省數(shù)字精密測量技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)成員擬依托浙江省計(jì)量科學(xué)研究院的高精度測繪地理信息裝備測量能力對(duì)機(jī)器人性能進(jìn)行測試。
 
　　雙方團(tuán)隊(duì)成員按照管道檢測機(jī)器人產(chǎn)品性能要求，在野外空曠試驗(yàn)場設(shè)計(jì)并鋪設(shè)了相應(yīng)試驗(yàn)管道。通過高精度全站儀、測地型GNSS接收機(jī)(RTK)等高精度計(jì)量設(shè)備測量管線的空間三維坐標(biāo)作為標(biāo)準(zhǔn)位置信息，同時(shí)被檢測的管道機(jī)器人沿管道內(nèi)壁往返爬行不少于三測回，通過機(jī)器人的數(shù)據(jù)采集器和數(shù)據(jù)處理軟件采集并計(jì)算得到管道地理位置信息，最后通過不同坐標(biāo)系間空間坐標(biāo)參數(shù)的轉(zhuǎn)換，與標(biāo)準(zhǔn)位置信息進(jìn)行三維空間方向的比較來驗(yàn)證管道機(jī)器人運(yùn)行位置的準(zhǔn)確性。
 
　　管道檢測機(jī)器人廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民生領(lǐng)域，在海洋油氣儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域和市政管網(wǎng)(如燃?xì)?、水?wù)、電力等)建設(shè)和調(diào)查工作中大量應(yīng)用。目前全國把市政管網(wǎng)安全和地下空間設(shè)施規(guī)劃提到了新的高度，從中央到地方各級(jí)政府都把這項(xiàng)工作作為政府重點(diǎn)監(jiān)管內(nèi)容之一，因此亟需獲取各地管網(wǎng)的GIS地理信息數(shù)據(jù)，建立數(shù)字化信息管理庫，為各級(jí)政府部門的實(shí)時(shí)監(jiān)管和決策提供技術(shù)支持。
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