Análisis cinemático de un robot de pequeño tamaño con ruedas y patas que gira en tuberías curvas
Autores: Wang, Jian; Mo, Zongjian; Cai, Yuan; Wang, Songtao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis cinemático de un robot de pequeño tamaño con ruedas y patas que gira en tuberías curvas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Robot de tuberías
Pierna con ruedas
Tuberías curvadas
Análisis cinemático
Método de giro
Experimento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 52
Citaciones: Sin citaciones
Se propone un robot de tubería con patas con ruedas adecuado para operar en tuberías pequeñas para abordar los desafíos de detectar la condición de las tuberías, como la corrosión de la solución y defectos de grietas, que no se pueden realizar externamente debido al sistema de tuberías preenterradas incrustadas en otras estructuras. Inspirado en robots de tuberías existentes, el robot propuesto emplea una estructura mecánica con seis patas con ruedas dispuestas en un patrón alternante. Para analizar el estado de movimiento del robot de tubería girando en tuberías curvadas, se realiza un análisis cinemático basado en geometría para determinar las características cinemáticas del robot navegando en tuberías curvadas. El punto focal es la relación entre las trayectorias de movimiento de cada rueda de contacto y el ángulo de postura del robot en la tubería. Además, se propone un método de giro que evita el deslizamiento de las ruedas específicamente para este tipo de robot. Finalmente, se implementa un experimento con el robot de tubería navegando en la tubería curvada y demuestra el éxito al pasar por tuberías curvadas con un diámetro interno de 120 mm y un radio de giro de 240 mm, con la efectividad del análisis cinemático validado.
Descripción
Se propone un robot de tubería con patas con ruedas adecuado para operar en tuberías pequeñas para abordar los desafíos de detectar la condición de las tuberías, como la corrosión de la solución y defectos de grietas, que no se pueden realizar externamente debido al sistema de tuberías preenterradas incrustadas en otras estructuras. Inspirado en robots de tuberías existentes, el robot propuesto emplea una estructura mecánica con seis patas con ruedas dispuestas en un patrón alternante. Para analizar el estado de movimiento del robot de tubería girando en tuberías curvadas, se realiza un análisis cinemático basado en geometría para determinar las características cinemáticas del robot navegando en tuberías curvadas. El punto focal es la relación entre las trayectorias de movimiento de cada rueda de contacto y el ángulo de postura del robot en la tubería. Además, se propone un método de giro que evita el deslizamiento de las ruedas específicamente para este tipo de robot. Finalmente, se implementa un experimento con el robot de tubería navegando en la tubería curvada y demuestra el éxito al pasar por tuberías curvadas con un diámetro interno de 120 mm y un radio de giro de 240 mm, con la efectividad del análisis cinemático validado.