Validación numérica y experimental del prototipo de un robot de inspección de tuberías inspirado en la biología
Autores: Venkateswaran, Swaminath; Chablat, Damien; Boyer, Frédéric
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Validación numérica y experimental del prototipo de un robot de inspección de tuberías inspirado en la biología
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robots de inspección de tuberías
Robot tipo oruga
Motores de corriente continua
Modelo de fuerza estática
Paredes de tuberías
Experimentos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los robots de inspección de tuberías son de mayor importancia para industrias como la nuclear, química y de alcantarillado. Se pueden emplear mecanismos con estructuras de bucle cerrado o en forma de árbol en tales tuberías debido a sus estructuras adaptables. Se desarrolló un robot de inspección de tuberías tipo oruga inspirado en la biología en el Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Francia. Utilizando motores de corriente continua y mecanismos de patas, el robot logra la locomoción de una oruga en seis pasos. Con la ayuda de la ley de Coulomb de fricción seca, se escribió un modelo de fuerza estática y se determinaron las fuerzas de contacto entre las patas del robot y las paredes de la tubería. Luego se estimaron las fuerzas de los actuadores de los motores de corriente continua bajo fases estáticas para orientaciones horizontales y verticales de la tubería. Posteriormente, se realizaron experimentos en el prototipo donde los resultados máximos del análisis de fuerza estática para un diámetro de tubería dado se establecieron como límites de umbral para alcanzar fases estáticas dentro de una tubería de prueba. Las fuerzas de los actuadores en tiempo real se estimaron en experimentos para orientaciones similares de la tubería de modelos de fuerza estática y se encontraron más altas en comparación con el modelo numérico.
Descripción
Los robots de inspección de tuberías son de mayor importancia para industrias como la nuclear, química y de alcantarillado. Se pueden emplear mecanismos con estructuras de bucle cerrado o en forma de árbol en tales tuberías debido a sus estructuras adaptables. Se desarrolló un robot de inspección de tuberías tipo oruga inspirado en la biología en el Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Francia. Utilizando motores de corriente continua y mecanismos de patas, el robot logra la locomoción de una oruga en seis pasos. Con la ayuda de la ley de Coulomb de fricción seca, se escribió un modelo de fuerza estática y se determinaron las fuerzas de contacto entre las patas del robot y las paredes de la tubería. Luego se estimaron las fuerzas de los actuadores de los motores de corriente continua bajo fases estáticas para orientaciones horizontales y verticales de la tubería. Posteriormente, se realizaron experimentos en el prototipo donde los resultados máximos del análisis de fuerza estática para un diámetro de tubería dado se establecieron como límites de umbral para alcanzar fases estáticas dentro de una tubería de prueba. Las fuerzas de los actuadores en tiempo real se estimaron en experimentos para orientaciones similares de la tubería de modelos de fuerza estática y se encontraron más altas en comparación con el modelo numérico.