마이크로 파이프라인 검사 로봇 VIDEO: A pipeline inspection robot for navigating tubular environments in the sub-centimeter scale
cm 미만의 눈금으로 튜브 환경을 탐색하는 파이프라인 검사 로봇
중국 칭화대,개발
전문 저널 '사이언스 로보틱스'에 연구 논문 게재
논문 개요
항공기 엔진과 정유 기계와 같은 복잡한 시스템에서 파이프라인 검사는 안전을 보장하기 위한 필수적인 작업이다.
여기서 우리는 직경이 하위 센티미터이고 곡률이 다른 파이프에 들어갈 수 있는 스마트 재료 구동 파이프라인 검사 로봇 유형(무게, 2.2g, 길이, 47mm, 지름, <10mm)을 제안했다.
우리는 인공 근육으로 고출력 밀도, 장수명 유전체 엘라스토머 액추에이터를 채택하고 전송으로 스마트 복합 미세 구조 기반 고효율 앵커링 유닛을 채택했다.
다양한 파이프라인 기하학적 구조를 맞추기 위해 조정 가능한 개수의 자석을 사용한 부품의 빠른 조립이 사용되었다. 점탄성, 동적 진동 등 부드러운 소재 고유의 특성을 고려하여 로봇의 동적 특성을 분석하고 그에 따라 활성화 전압의 주파수 및 위상을 조정하였다.
파이프 외부의 테더링 케이블에 의해 구동되는 우리의 연동형 파이프라인 로봇은 1cm 미만의 파이프(직경 9.8mm)에서 수평 및 수직(수평: 1.19 신체 길이/초, 수직: 1.08 신체 길이)으로 빠른 움직임을 달성했다.
또한 다양한 기하학적 구조를 가진 파이프(지름 변경 파이프, L자형 파이프, S자형 파이프, 나선형 파이프), 충진 매체(공기 또는 오일), 재료(유리, 금속 또는 탄소 섬유)로 이동할 수 있었다.
파이프라인 검사 능력을 입증하기 위해 전면에 미니어처 카메라를 설치하고 외부에서 로봇을 수동으로 제어했다. 로봇은 다른 속도로 검사 작업을 성공적으로 완료했다.
황기철 콘페이퍼 에디터 인플루언서
Ki Chul Hwang Conpaper editor influencer
(Source:
https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abm8597)
A pipeline inspection robot for navigating tubular environments in the sub-centimeter scale
