管道爬壁机器人设计说明书

我的创新项目,仅供参考

管道爬壁机器人设计说明书

设计者：赵艺霖,陈即彪,王振宁

(潍坊学院机电与车辆工程学院，潍坊261061)

作品内容简介

现在的管道机器人在竖直或者是水平方向都很好的实现了检测与清理功能。但至今

还没有管道产品在复杂的管道中很好的工作。为此我们设计了这款管道爬壁机器人，它

既可以在水平管道中很好的工作还可以在竖直管道中完成工作，能够自如的在水平竖直

交叉的复杂管道中完成检测，清理等工作。

该产品的主题结构为车体结构，在水平方向依靠车载力运动，在车体上安装有四个

机械手臂，在机械手臂的前端安装有吸盘跟电磁铁，在塑料管道中依靠吸盘在竖直方向

上运动，在铁质管道上利用电磁铁的磁力和机械手臂的交叉前进实现竖直方向的运动。

该作品灵活多变，不但可以适应复杂的管道还能够进行多样的工作。

我们依靠机械臂的灵活度与吸盘，电磁铁的吸力来实现该产品的爬壁功能，在水平

方向上利用最传统的智能车作为动力，这样的设计完全可以满足水平方向与竖直方向的

灵活转变，实现复杂管道的自由穿梭，进而可以让该机器人更好的实现其检测与清理功

能。该管道爬行机器人实现远程电脑控制，所得数据通过反馈处理使机器人能够完成各

项做业。

一、研制背景及意义

1、随着社会的快速发展,国家生产水平不断提高，产品更新也越来越快。管道运

输在我国运用比较普遍，但管道长期处在压力大的恶劣环境中，受到水油混合物、硫化

氢等有害气体的腐蚀。这些管道受腐后，管壁变薄，容易产生裂缝，造成漏油、漏气的

问题，存在重大安全隐患和经济损失。在管道广泛使用的今天，管道的检测、清理、维

护成了一个亟待解决的问题。但是管道的封闭性和工作环境决定了这项工作的艰难。时

至今日，虽然经过各国学者的努力，已经有各种各样的机器人，但是他们大都存在这样

或那样的问题，而且功能不够强大。

2、人民对管道清洁机械的要求是不仅科技含量要高，而且还要绿色、节能、环保。

能够满足不同类型管道的检测、维护、清理等要求。

3、管道爬行机器人的研究更好地为管道的检测、维护、清理提供了新的技术手段，

这种技术更好的提高了管道监测的准确性和管道清理的安全性，也便于管道工程管理维

护人员制定维护方案，清除管道垃圾防止堵塞，事前消除管道的安全隐患，从而节约大

量的维修费用，降低管道维护成本，保障工业生产和人民生活及财产安全。

4、近些年来人们对自然环境、工作环境、工作工具及其方式的要求逐步提

高。随着中国城市化建设事业的发展推

大型化工厂、大型天然气厂、大型地下管道处理系统的建成大型管道或类似管道

装置组合处理系统设施以其高质量的工作效率、圆形管道结构占地少、有效工作

空间大、美化生活环境等优点得到了广泛的应用。为研究高效的管道机器人提供

了良好的市场环境。

5、随着计算机技术的广泛普及和应用国内外检测技术都得到了迅猛发展管

情况下涂层破损、失效处下方的管道同样受到腐蚀管道外检测技术的目的是检测

涂层及阴极保护有效性的基础上通过挖坑检测达到检测管体腐蚀缺陷的目的对

于目前大多数布局内检测条件的管道是十分有效的。

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