摘要：為解決某一小口徑服役中的長輸管道漏點的定位問題,設(shè)計了一款以柔性材料制作塑封層的流體驅(qū)動式管道檢測機器人。通過流壓及管道內(nèi)徑變化判斷并定位漏點,分析了推動機器人所需的壓差與檢測速度的關(guān)系,以最小壓差為條件,提出一種基于確定流體密度的流體驅(qū)動式管道檢測機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計。分析了管道對機器人的擠壓力為除流體本身外的壓差來源,對摩擦因數(shù)進行了測定,并通過仿真實驗得到了機器人受到的壓力。以此為條件,基于響應(yīng)面法對機器人進行優(yōu)化設(shè)計。在經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計后,機器人在管道中受到的擠壓力與機器人前后壓差均減小了98.42%,平均速度提升了7.1%。實驗結(jié)果表明:機器人在此長輸管道中可完全實現(xiàn)懸浮態(tài)的平衡,從而程度地降低摩擦的影響,提高檢測速度,縮短檢測所需時間。使用雙層錐角支撐設(shè)計塑封層的外部結(jié)構(gòu),可以使機器人在較小壓差作用下前進,并對管道中的漏點進行檢測。
