據清華大學官網，近日，該校機械系現代機構學與機器人化裝備實驗室研發了一種可在亞厘米級管道中高效運動的管道探測機器人。
該機器人重量僅2.2 克，長度47 毫米，直徑
在航空發動機和煉油機等復雜系統中，有大量用于輸送水、氣體和油的管道。通常，這些管道具有各種直徑、變化的曲率，并覆蓋較長的距離。為確保它們處于良好的工作狀態，需要定期從外部和內部進行管道檢修。
目前已開發的各種管道巡檢機器人包括輪式、腿足式、履帶式等運動機構，多采用電磁電機驅動，適用于大口徑管道的檢測。當涉及到直徑小于一厘米的微細管道時，機器人的尺寸很難按比例縮小。
在新研究中，機器人采用高功率密度、長壽命的介電彈性體致動器作為人造肌肉，采用基于智能復合微結構的高效錨固單元作為傳動裝置，使用具有可調節數目的磁單元來快速組裝機器人，以適應不同管道的復雜幾何形狀。
通過考慮軟材料的獨特特性（如粘彈性和動態共振）來分析機器人的動態特性，并相應地調整驅動電壓的頻率和相位，以優化機器人的運動速度。這個基于高頻蠕動運動原理的管道機器人由外部的纜線來提供動力，在亞厘米大小的管道中實現了水平和垂直快速運動（速度：1.19 身長/秒）。
此外，它能夠在不同幾何形狀的管道（變徑管、L形管、S形管、螺旋形管等）、不同的填充介質（空氣、油等）和不同材質（玻璃、金屬、碳纖維等）的管道中高速行進。為了驗證其管道檢測能力，機器人正面安裝了一個微型攝像頭，從外部控制該機器人，機器人以不同的速度成功完成了一組管道巡檢任務演示。
該研究論文題為“A pipeline inspection robot for navigating tubular environments in the sub-centimeter scale”，已發表在《科學·機器人》上。
前瞻經濟學人APP資訊組
本文來源前瞻網，轉載請注明來源。本文內容僅代表作者個人觀點，本站只提供參考并不構成任何投資及應用建議。（若存在內容、版權或其它問題，請聯系：service@qianzhan.com）
延伸閱讀
慌不慌？機器人開始有了一絲同理心，能預測機器人伙伴的下一動作！
