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用于工业管道内作业的细小机器人二

发布时间:2016-10-21

2 国外细小管道管外机器人的典型系统

  日本奥林帕斯光学有限公司的研究人员发明了适用于密闭容器管道或管束间的狭窄复杂区域检修作业的导管型微机器人[2 ] 。该机器可以通过小孔进入蒸汽发生器的传热管束间、电站涡轮机等的复杂机械系统,无须拆卸机械系统就可检查狭窄区域,并可以修复轻微损伤处。图1 为导管型微机器人的示意图,它由多自由度弯曲导管单元、修理操作手、1 个焊接设备、1对位姿探测设备和1 个监视设备组成。多自由度弯曲导管是这个系统的主体,外径8 mm;弯曲机构采用气压驱动器,因其输出功率高,所以这个单元是用多腔弹性聚合物制成,它具有能进入复杂狭窄区域的弯曲功能。机器人的末端装有1 对位姿检测设备,1 个监视设备和1 个修理单元。修理单元由1 对直径3 mm的机械手和1 个焊接设备组成;焊接设备可以焊接管子里面微小尺寸的裂纹;位姿检测设备是微小精密陀螺仪;监视设备由微激光扫描器和光学传感器组成,能测量缺陷大小和环境温度,并判断复杂机械系统内部的上下方向。修理操作手用SMA 盘制成。奥林帕斯光学有限公司开发了基于MIF (Multifunction Integrated Film ,多功能集成薄膜) 的三维安装技术来集成导管型微机器人的功能设备。MIF 是用半导体制造技术来制作整块设备,这项技术能够在几微米厚的柔性薄膜上高密度地集成导线和其他电子设备,在狭窄空间内精确地布置几个复杂的设备。MIF 技术高度集成安装了监视设备和位姿检测设备等功能部件。

图1 奥林帕斯光学有限公司的导管型微机器人