朱莹 朱雷 张良晓 肖邦 张顺 李大琳
武汉科技大学城市建设学院 湖北武汉 430065
摘要：为进行老旧城区地下管网的探测，相应的管道机器人技术也在不断发展。为此研发管道机器人自救装置，该装置由自动报警系统、电磁继电器装置、转动装置、漂浮动力装置组成，该装置旨在解决管道机器人在地下管网中受困，难以实施人力救援的问题。在机器人遇到问题无法顺利到达目的地时，向远端操控室发出求救信号，远端工作人员启动机器人的自救装置，借助管网本身的水流动环境，将机器人带至目的地，得到救援。本文主要针对该装置的结构、工作流程进行介绍。
关键词：管道机器人；自救装置
引言：
随着科学技术的不断提高，机器人技术被应用于越来越多的领域。由于技术的局限性，管道机器人的工作存在着一些不可靠性，如能源供应的失效、淤积物的阻碍等问题都会对其正常的移动和探测造成影响。但是，又由于管道环境的特殊性，对机器人的救援工作难以及时开展，不利于管道机器人的发展与运用。因此，管道机器人自救装置有一定的应用价值和必要性。
1.系统组成
机器人自救装置包括自动报警系统、电磁继电器装置、转动装置、漂浮动力装置。所述的自动报警系统主要借助远端信号传输技术[1]，在机器人遇到无法正常移动的情况时，自动向远端控制室发出求救信号，信号传输可与管道信息传输使用同一系统。所述的电磁继电器装置[2]包括铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等。电磁感应装置的启用是由远端操控人员在接收到报警信号后，利用遥控技术接通电磁线圈所在电路，电路接通后，衔铁会在电磁力的吸引作用下吸向铁芯，为下一步动作做准备。所述的转动装置主要是依靠转轮动作，转轮上缠绕着轻质细绳，用于连接漂浮体与机器人，完成机器人自救的动力传递。所述的漂浮动力系统巧妙利用水流的流动的推力，借助漂浮体来加大水流的力的作用，从而带动机器人运动，并且能够顺水流方向前进，完成机器人的自救。
1.1整体结构
由自动报警系统、电磁继电器装置、转动装置、漂浮动力装置四部分组成。四个版块在机器人无法正常移动时完成相应的动作。自动报警系统需要信号传输，由于机器人本身需要承担各章信息的信号输送任务，因此，可在本身信息传输系统中设置报警装置，在机器人无法正常移动时发出求救信号，由远端工作人员判断机器人所处状况并采取相应措施，即按下控制按钮，使用遥控技术[3]将继电器所在电路接通。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电路接通后，由于电磁感应产生对衔铁的吸力，使得对转动装置的进行固定的开关断开。与漂浮体相连的转动装置受到水流推力的作用发生转动，连接漂浮体的轻质细绳释放，漂浮体[4]离开机器人，在水流推力作用下，带动机器人的从向运动，在不需要进行施工救援的情况下将机器人移动至目的地。
1.2关键部件
当机器人无法移动时，感应器5做出反应，将信号传输至远端控制系统，由工作人员做出相应动作，将1所在电路接通，以产生的磁力将开关3向上吸引，运用电磁感应原理，来完成远程控制漂浮装置的启用。联系漂浮体的转轮2转动，漂浮体4被释放，当产生足够推动力时，可带动机器人运动。
2.结束语
该装置巧妙利用了环境特点，借助水流冲击作用来为受困机器人提供辅助动力，使得机器人能够得到及时的救援，并且大大降低了救援成本与难度。本具体实施方式考虑并利用管道的特殊环境，实现了在特殊情况下机器人的运动。解决了出现人力救援难以施工时的障碍，以一种更简单易行的方式保证了机器人工作时的可靠性，促进了管道机器人的应用与发展。
参考文献
[1].王福康与陈至坤，基于stm32的移动机器人远程控制系统.华北理工大学学报，2017.（4）.
[2].邹航，付桂翠与周永宁，电磁继电器接触系统可靠性.电子测量技术，2005.2（2005）.
[3].练操，范萌与陈长军，基于测量机器人的远程遥控技术开发.人民长江，2011（22）：第89-91，95页.
[4].王文华，姚宇鑫与黄一，新型沙漏式FPSO的浮体外形参数对水动力性能的影响.中国造船，2015（2）：第28-37页.
作者简介：朱莹（1997-），女，本科，研究方向：水处理技术。
基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目（201510488002）
论文作者:朱莹,朱雷,张良晓,肖邦,张顺,李大琳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/26
标签：机器人论文; 装置论文; 管道论文; 信号论文; 远端论文; 继电器论文; 电磁论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;