工程师建造管道内下水道机器人

金泽大学机械科学与工程系的科学家开发了一种原型管道维护机器人，可以疏通和修复各种直径的管道。该机器使用具有多个自由度的切割工具，能够操纵和解剖物体以进行移除。这项工作可能是污水维护机器人领域向前迈出的重要一步。

对建筑物的服务至关重要的各种下水道管道需要定期检查、维修和保养。当前在管道内移动的机器人主要设计用于目视测量或检查。一些机器人是为维护而开发的，但它们无法执行复杂的任务。在-管道机器人，也可以畅通无阻，或执行复杂的维护任务是非常可取的，尤其是对于人类无法穿过的管道。现在，金泽大学的一组研究人员开发并测试了具有这些功能的原型。“我们的机器人可以通过使他们的工作更加安全来帮助公民和工业工人。它可以在人类无法进入或危险的小管道中运行，”第一作者ThaelasuttTugeumwolachot解释说。

设计此类机器人的主要挑战之一是如何在不同尺寸的管道内实现紧密配合。以前的型号只能将其宽度扩展或收缩约60%。在这里，研究人员在机器人的身体周围使用了六个可折叠的“履带”臂。这种可调节的运动机制使其能够在尺寸在15到31厘米之间的管道中工作，范围超过100%。另一个设计挑战是如何将复杂而坚固的手臂机构挤进狭小的空间。该机器人配备了一个紧凑的手臂，通过机器人体内多个电机的齿轮系驱动，可以实现复杂的切割运动。

今天的市政下水道系统经常被通俗地称为“胖子”的大而坚硬的沉积物堵塞。这些是材料的混合物，例如可冲散的湿巾、油和脂肪，这些材料经过了化学皂化过程，很难去除。该团队通过模拟由脂肪块或其他常见堵塞物(例如树枝)引起的堵塞来测试机器人应对此类挑战的能力。“我们发现一种切削工具带有球形毛刺的机器人能够完成所有的推、切、钻孔和磨削任务，”该团队负责人HiroakiSeki说。该团队预计，这项研究将导致更多困难的机器人使用和狭窄管道中的危险工作。