2010年夏末，美國加州圣布魯諾的燃氣管道爆炸，大火摧毀了數(shù)十個家庭，造成8人遇難，消防員奮戰(zhàn)12小時才得以控制火勢。這次事件引發(fā)了對管道檢測技術(shù)的特別關(guān)注，而這本是燃氣產(chǎn)業(yè)的軟肋。
　　
　　在美國210萬公里的燃氣管道中，六成是1970年前鋪設(shè)的，更有些可追溯到1929-1933年的大蕭條時期。“七老八十”，腐蝕難免；又不可能全部換掉，要知道其中三分之一更是“不可開挖”的。對管道進行檢查變得日益迫切。
　　
　　維修人員曾采用“智能化管道檢測儀表”（英文頭字母是PIG，被戲稱為“豬”）來發(fā)現(xiàn)銹蝕、接縫強度不夠、管壁變薄等狀況，評估管道的狀況。因為PIG在管道中是靠著氣體的流動推著走的，控制起來挑戰(zhàn)性。“想讓它停留在地點，就像讓你用吸管推動一個棒球，十分困難。”
　　
　　卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的機器人專家哈根·謝姆豐和同事們抓住了這個不容錯過的機遇，他們從上世紀末開始研究，為使用中的燃氣管道創(chuàng)制更完善的檢測設(shè)備。該團隊推出了長2.4米、重30公斤的無線遙控機器人“探索II號”，zui近在賓夕法尼亞州的試驗中成功通過了蜿蜒曲折600米、老PIG不能潛入的復(fù)雜管道。
　　
　　“探索II號”的主要檢測手段，是以2個小型的動態(tài)電磁感應(yīng)線圈在管道中創(chuàng)建一個磁場，機器人實時測量磁場的輕微變化。這種變化提示著管道壁厚度的差異，這可能是腐蝕或接縫破損的跡象，甚至是爆炸隱患。電磁感應(yīng)也使操作人員能檢測到機器人的位置，在系統(tǒng)一旦失效時能將其找回。
　　
　　它在兩端各安裝了一個魚眼攝像頭，視野角度達到190度，能持續(xù)不斷地采集視頻數(shù)據(jù)，就像一路為管道做“內(nèi)窺鏡”檢查。數(shù)據(jù)送出達300米外，幫助確定管道損壞的位置。同時，這也彌補了傳統(tǒng)PIG因無法瀏覽而不能處理急轉(zhuǎn)彎的缺陷。
　　
　　機器人是自主控制的，由機載的兩個32位神經(jīng)中樞負責指揮，中樞管理著機器人的基本功能，包括行進轉(zhuǎn)向、視頻處理、腿的伸縮，以及無線通訊。“探索II號”身材苗條，能擠進6英寸直徑的狹窄管道；“串香腸”式的分段身體，以及能朝任何方向轉(zhuǎn)足90度的關(guān)節(jié)，使它能靈活地曲折拐彎。15條腿中有6條裝有可伸展和收縮的驅(qū)動輪，輪子由摩擦系數(shù)頗高的聚氨酯制成，它們與管道壁接觸，讓機器人有足夠的牽引力爬坡，甚（文章來源環(huán)球聚氨酯網(wǎng)）至能爬上垂直的管道。
　　
　　它的頭尾各裝有一個拳頭大小的無刷電機，驅(qū)動機器人在管道內(nèi)移動，不再依賴于氣流的推動。驅(qū)動能量則來自鋰聚合物電池，一次充電能工作8小時，巡航數(shù)公里長的管道。這是很重要的，因為燃氣管道動輒長數(shù)千公里，并需要年年檢查，工作量夠大的。按規(guī)劃一位員工配備“探索II號”，每天可檢查3公里管道。
　　
　　該機器人現(xiàn)在在加拿大燃氣公司進行商業(yè)化試驗。
　　
　　來源：新民晚報