毛悦慈:研发管道机器人,促进电力智能化发展

2023-08-22 01:12刘凯威
中国商界 2023年8期
关键词:管径管道机器人

刘凯威

凭借对电力管井市场敏锐的嗅觉和极强的洞察研判力,毛悦慈精准捕捉并抓稳发展趋势,带领仁泓团队,致力提供电力管井管道机器人解决方案。

管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械,在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下,进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。毛悦慈说,早在20世纪四五十年代,国外就开展了对管道机器人的研究,并取得了一些成果。20世纪90年代后,国内也相继开展了对管道机器人的研究,已基本达到了实际应用的水平。管道机器人按其行走方式主要可以分为轮式、履带式、蠕动式、多足式等,按能源供给方式可以分为拖缆管道机器人和无缆管道机器人。毛悦慈表示,目前管道机器人携带的传感器一般数量和种类较少,与现在越来越大的搭载多种传感器的需求并不匹配,解决这类问题迫在眉睫。

毛悦慈表示,管道机器人是一个检测系统的载体,它可以将传感器运送至相应位置并保护采集系统,再将检测数据带回地面。在进行设计时,需要使其适应一定的温度、压力以及一定范围的管径参数,并让它拥有紧急情况处理能力。在毛悦慈的带领下,仁泓成功提供了非开挖热力管道检测机器人方案。据毛悦慈介绍,该管道机器人由运动驱动、多传感器运动、视觉检测、系统控制等模块组成。在运动驱动模块,毛悦慈为了达到不打滑,增加其附着力的目的,特意采用了履带式驱动,同时做到了同步驱动平行四边形的变径机构,并使其圆周120°等分,做到压力均匀。在多传感器运动模块,毛悦慈除了采用平行四边形变径机构,使检测面始终与管道轴线保持一致外,还做到了变径机构独立驱动,并使其做速圆周运动。此外,毛悦慈力求包括超声检测、电磁检测、红外检测的多种传感器都可以完美搭载。在视觉检测模块,2-DOF独立运动以及全方位扫描和密闭防水结构都是毛悦慈团队打造的优势。在系统控制模块部分,毛悦慈带领团队除提供密闭防水舱外,还在中部增设折曲关节,从而进一步提高弯道通过能力,独具匠心。

毛悦慈还基于机器視觉管道检测案例进行了研究分析并提供了可行方案。基于图像识别电力管道的缺陷检测,毛悦慈提出在图像采集模块进行相机标定、建立缺陷样本库。在图像预处理模块,毛悦慈认为进行图像灰度化、增强对比、双重滤波去噪、边缘检测及分割是解决问题的关键要素。在缺陷分类模块,毛悦慈表示,缺陷特征提取以及支持向量机缺陷分类尤为重要。此外,针对不同管径的电力管道,毛悦慈团队选择运用变焦矩摄像头与升降云台搭配,从而保持摄像头在管道中心并且可变换角度采集图像。同时,为了满足防爆需求,毛悦慈带领团队将摄像头、LED环形光源封装在透明罩内,并充入了惰性气体。

另外,基于红外图像供暖管道(满水或半水)缺陷检测,毛悦慈也进行了详尽的分析,并提供了可行方案。此外,当被测管道为大管径时,毛悦慈团队选择使用无人机搭载热成像仪进行检测,当被测管道为中小管径时,则使用地面机器搭载热成像仪检测,这样每次改变成像距离时只需重新进行温度标定即可。而当管道内水量较少时,毛悦慈认为比较合适的方法是在做好防水和配重的条件下采用闭路电视法进行管内检测。

毛悦慈表示,未来,她将持续带领仁泓团队对于管道机器人进行深入研究,带来更安全可靠、更加高品质的服务,并以创新为核心驱动力,不断实现技术突破,共筑城市美好未来。

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