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天津大學研製出3D打印（yìn）模塊式軟體機器人，可用於管道檢查

2021-1-12 來源：-- 作者：-

2021年1月7日（rì），天津大學（xué）的研究人員3D打印出了（le）一種可（kě）定製的模塊式軟體機器人，它能夠在工業設施（shī）的管道上爬行（háng），並進行檢查和實時監控。

這個機（jī）器人設備具有一係列軟彎曲機製和模塊化抓手，能夠靈活地攀爬奇形怪狀的設（shè）施。管道斷裂往（wǎng）往會導致生產延誤，許多公司仍在手動檢查，因（yīn）此這個機器人可能代表了（le）一種新的、更有效的替代方案（àn）。

隱藏的（de）管道攀爬藝術

在許多工廠中，管道是工業（yè）效率和最終生產效率所依賴的重要基礎。即使是微小的破損，也會對生（shēng）產造（zào）成很大的幹擾，因此，不斷地檢查管道是否有泄（xiè）漏已經成為一些大型企業的必要條件。

目前，工業企業（yè）往往采用工作人員手動監測管道，但這種方法既耗費人（rén）力（lì），又有潛在的危險（xiǎn）性，尤其是當管道中攜帶有危險化學品時。因此，開（kāi）發能夠代替承（chéng）擔這種（zhǒng）危險任（rèn）務的機器人，已經成為一個重要的研究領域。

雖然之前的（de）研究已經產生了一係列的機器（qì）人解決方案，但它們往往是內側（cè）或外側的管道攀爬裝置，而不是兩者兼而有之。更重（chóng）要的（de）是，前者需要封閉運輸網絡才能工作，而對於埋在地下的管道，從外（wài）部維護（hù）是無法避（bì）免的。

不（bú）過，隨著近來軟性機器人技術的發展，製造複雜的設備變得更加容易。通過采（cǎi）用3D打印技術，天津（jīn）大學團隊創建了（le）一個優化的設備，能夠比以前更靈（líng）活地檢查管道。

科學家們3D打印機器人采用了模塊化設計（jì），使他（tā）們能夠根據應用情（qíng）況（kuàng）進行調整

天津大學團隊（duì）的3D打印設計

為了最大限度地提高機器人的靈活（huó）性，科（kē）學家們設計了一個（gè）一（yī）體式的軟性彎曲機（jī）構，能夠承受高水平的變形。使用CAD軟件來創建裝（zhuāng）置，並使團隊能夠隨意添加模塊或調整抓手的直徑。

機器人（rén）的布局（jú）包括一個中間部分，兩端有夾持器（qì），以及三根進氣管，可以按需控製（zhì）和施加壓力。通過交替給設備的抓手加壓和減壓（yā），機器人能（néng）夠進行 "攀爬 "運（yùn）動，盡管是在他們的直接控製下。

在測試過程中，機器人展示了85N·mm的扭矩輸出，攀爬直徑為16-38mm的管道。機器人還能夠以45°和（hé）90°的角度縮放丙烯酸（suān）網絡，有可能（néng）成為檢查傾斜管道的理想（xiǎng）選擇，因為這些管（guǎn）道可能難以航行。

機器（qì）人能夠在內部和外部攀爬，並在縱（zòng）向或橫向方向上旋轉。未來，科學家們打算（suàn）將傳感器集成到他們的設備中，讓它成為（wéi）一個自主的管道維護解決方案。

（來源：機械博覽）

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