Ремонт проложенных под землёй труб обычно включает в себя раскопки: и для определения точного места прорыва, и для замены или починки. Новое изобретение поможет обойтись без рытья ям — робот будет искать и заделывать отверстия в трубопроводе изнутри!
Проф.Хоуи Чосет и исследователь Лу Ли возглавляют группу инженеров из Университета Карнеги-Меллон (США), которая уже на протяжении трёх лет разрабатывает робота на дистанционном управлении и сейчас их разработка приближается к завершению.
Их робот должен передвигаться внутри трубопроводов и передавать видео управляющим этим роботом операторам. Специфика работы внутри трубопроводов привели к тому, что команда исследователей выбрала передачу видео, как и команд от операторов по кабелю. Речь идёт о ремонте газопроводов, а не о трубах для воды и канализации.
Корпус робота состоит из нескольких частей. Предназначенная для движения имеет три моторизированных колеса: два 2-дюймовых в нижней части, и одно в верхней. Для нужного сцепления колёса прижимаются к внутренней стенке трубопровода и тянут за собой остальной корпус. Фото этого модуля приводится ниже
Он имеет вес до 27 кг и состоит из еще нескольких модулей:
- аккумуляторного (ёмкость на называется)
- картографического с камерой высокой чёткости и лазером для составления 3D-картинки внутренней стенки трубы
- ремонтного
Ремонтный модуль имеет особую вращающуюся насадку, которая позволяет наносить по спирали на поверхность трубопровода слой быстротвердеющего герметика для заделывания трещин или каких-то иных подходящих по размеру повреждений. Для обнаружения изъянов в целостности внутренней поверхности трубы оператор полагается на систему искусственного интеллекта, которая и анализирует поступающее от робота изображение. Для создания подробной карты поверхности используется технику, называемая одновременной локализацией и картографированием (SLAM).
Разработанная Иллинойским университетом смола-геметик изначально имеет консистенцию мягкого мороженого, но затвердевает в течение нескольких секунд после нанесения на стенку трубы. Потенциально нанесение герметизирующей смолы можно заменить на другие способы ремонта, к примеру, сварку швов.
В текущий момент, робот-ремонтник способен изучить порядка 14 с половиной километров трубы диВ настоящее время робот может осмотреть около девяти миль (14,5 км) трубы диаметром 12 дюймов (305 мм) за восемь часов или покрыть смолой примерно 1,8 мили (3 км) за то же время. Его радиус действия составляет 200 футов (61 м), хотя ученые надеются в конечном итоге увеличить эту цифру до двух километров (1,2 мили).
Также команда исследователей работает над уменьшенной версией робота для 6-дюймовых (152-мм) труб. Лу Ли полагает что в ближайшем будущем можно будет уменьшить размер и до двух дюймов в диаметре, но уменьшение размера повышает сложность разработки.
Спонсором разработки является министерство энергетики США через Агентство перспективных исследовательских проектов-Energy (ARPA-E). По их оценкам которого стоимость ремонта трубопроводов с помощью робота выйдет в 10-20раз меньше по сравнению с привычными земляными работами. Сейчас в США прокладка и ремонт существующих линий обходится до 10 миллионов долларов за милю.
Ниже можно увидеть пример того как робот передвигается и наносит герметик.
Источник:
cs.cmu.edu