Отправить статью по E-mail 
Алгоритмы и система управления внутритрубным робототехническим комплексом для диагностики трубопроводов сложной геометрии
- Авторы: Кучев Д.Н.1, Поезжаева Е.В.1, Келлер И.Э.1, Гумаров Э.Х.1, Гаганова И.Н.2
-
Учреждения:
- Пермский национальный исследовательский политехнический университет
- Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН
- Выпуск: № 4 (2025)
- Страницы: 60-68
- Раздел: АВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
- URL: https://jdigitaldiagnostics.com/0235-7119/article/view/687119
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0235711925040096
- EDN: https://elibrary.ru/GPBZKO
- ID: 687119
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
В настоящее время эффективным способом контроля трубопроводов является внутритрубная диагностика с использованием специализированных роботизированных устройств. Существует множество конструкций внутритрубных роботов, однако они имеют ряд недостатков, в том числе невозможность движения по трубопроводам сложной геометрии. Внутритрубные роботы опорно-прижимной конструкции являются наиболее эффективным решением для перемещения внутри участков сложной геометрии. Цель исследования – синтез и разработка алгоритмов, системы управления внутритрубным робототехническим комплексом, включая исследование кинематики конструкции на участках сложной геометрии. В результате разработана структура системы управления, состоящая из нескольких подсистем, включая алгоритмы для управления поступательным движением внутритрубным робототехническим комплексом внутри трубопровода, а именно, перемещение по криволинейным участкам без потери ориентации.
Полный текст
Об авторах
Д. Н. Кучев
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: kuchevdmitri@yandex.ru
Россия, Пермь
Е. В. Поезжаева
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Email: kuchevdmitri@yandex.ru
Россия, Пермь
И. Э. Келлер
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Email: kuchevdmitri@yandex.ru
Россия, Пермь
Э. Х. Гумаров
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Email: kuchevdmitri@yandex.ru
Россия, Пермь
И. Н. Гаганова
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН
Email: kuchevdmitri@yandex.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Еремякин А. В., Димов О. Д. Вариант взаимодействия ОАО “Газпром” с хозяйствующими субъектами рынка газа Российской Федерации // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2010. № 2 (26). С. 155–158.
- Куликова Е. С., Кузьмин О. С., Шевцов М. Н. Расширение технической возможности обслуживания технологических трубопроводов для повышения уровня промышленной безопасности // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2023. № 3 (312). С. 41–47. https://doi.org/10.33285/2411-7013-2023-3(312)-41-47
- Пузаков В. С. Схемы теплоснабжения городов России 10 лет спустя: опыт, проблемы, тенденции // Научные труды: Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН. 2023. Т. 21. № 1. С. 55–74. https://doi.org/10.47711/2076-3182-2023-1-55-74
- Талипов С. Т. Внутритрубная диагностика как средство предупреждения аварий и инцидентов трубопроводных систем ООО “ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ” // Территория Нефтегаз. 2013. № 12. С. 48–50.
- Холоденко В. Б., Пахомов А. П. Внутритрубные диагностические роботизированные мобильные комплексы для труб различного диаметра // Инновации. Наука. Образование. 2022. № 52. С. 630–645.
- Яцун С. Ф., Ворочаева Л. Ю., Яцун А. С. Математическое моделирование движения двухмассового вибрационного мобильного робота // Фундаментальные исследования. 2015. № 12 (4). С. 729–734.
- Чжу С., Назарова А. В. Робот-змея. Кинематика и управление // Экстремальная робототехника. 2014. № 1 (25). С. 75–79.
- Савин С. И., Ворочаева Л. Ю., Мальчиков А. В. Определение допустимых диапазонов длины шага четырехногого внутритрубного робота // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 7. С. 206–217.
- Савин С. И., Ворочаева Л. Ю., Ворочаев А. В. Алгоритм генерации походок для робота, осуществляющего движение в трубопроводах // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Техника и технологии. 2017. Т. 7. № 1 (22). С. 90–97.
- Затонский А. В., Кучев Д. Н., Гаганова И. Н. Управление внутритрубным робототехническим комплексом с использованием беспроводной передачи данных // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2024. № 4. С. 70–79.
- Yang X., Lu Y., Yun K., Zheng J., Zhang Y. Construction Design and Kinematics Analysis for the Three Legs Type Gas Piping Robot // 2023 IEEE7th Inf. Technol. and Mechatronics Engin. Conf. (ITOEC). Chongqing, China, 2023. P. 840–845. https://doi.org/10.1109/itoec57671.2023.10292092
- Tang Z., Li Z., Ma S., Chen Y., Yang Y. Structure Design of Adaptive Pipeline Detection Robot // 2021 7th Int. Conf. on Control, Automation and Robotics (ICCAR). Singapore, 2021. P. 136–140. https://doi.org/10.1109/ICCAR52225.2021.9463457
- Kenzhekhan A., Bakytzhanova A., Omirbayev S., Tuieubayev Y., Daniyalov M., Yeshmukhametov A. Design and Development of an In-Pipe Mobile Robot for Pipeline Inspection with AI Defect Detection System // The 23rd International Conference on Control, Automation and Systems (ICCAS2023). Yeosu, Korea, Republic of, 2023. P. 579–584. https://doi.org/10.1007/978-981-16-1543-6_23
- Zhang Y., Chen H., Wang L., Fu Z., Wang S. Design of a Novel Modular Serial Pipeline Inspection Robot // 2023 IEEE Int. Conf. on Mechatronics and Automation (ICMA). Harbin, Heilongjiang, China, 2023. P. 1847–1852. https://doi.org/10.1109/ICMA57826.2023.10216215
- Chen D., Zhao M., Ding N., Yuan X., Li N., Fang Z. Design and Implementation of Pipeline Detection Robot with Three-Dimensional Scanning Capability // 2023 IEEE Int. Conf. on Signal Processing, Communications and Computing (ICSPCC). ZHENGZHOU, China, 2023. P. 1–6.
- Chen J., Cao X., Deng Z. Kinematic analysis of pipe robot in elbow based on virtual prototype technology // 2015 IEEE Int. Conf. on Robotics and Biomimetics (ROBIO), Zhuhai, China, 2015. Р. 2229–2234.
- Yamaguchi S., Iseya K., Kobayashi K., Mitsui S., Satake T., Igo N. Decommissioning Robot Retrieves Fuel Debris from High Altitude // 2021 IEEE Int. Conf. on Agents (ICA), Kyoto, Japan, 2021. Р. 53–56. https://doi.org/10.1109/ICA54137.2021.00016
- Yu Z., Xing Z., Zirui Z., Qiang L., Gao F. Design and Implementation of Sewage Pipeline Cleaning Robot Based on Beidou Positioning // 2022 19th Int. Comp. Conf. on Wavelet Active Media Technology and Information Processing (ICCWAMTIP), Chengdu, China, 2022. Р. 1–6. https://doi.org/10.1109/ICCWAMTIP56608.2022.10016503
- Zhang B., Abdulaziz M., Mikoshi K., Lim H. Development of an In-pipe Mobile Robot for Inspecting Clefts of Pipes // 2019 IEEE International Conference on Cybernetics and Intelligent Systems (CIS) and IEEE Conference on Robotics, Automation and Mechatronics (RAM), Bangkok, Thailand, 2019. Р. 204–208. https://doi.org/10.1109/CIS-RAM47153.2019.9095803
- Кучев Д. Н., Затонский А. В., Белобородов Ф. С. Разработка программно-аппаратного комплекса системы управления внутритрубного робототехнического комплекса // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2024. № 6. С. 264–269.
- Келлер И. Э., Кучев Д. Н. РФ Патент 2835290 C1. Способ управления внутритрубным роботом при его движении по криволинейному участку трубопровода, 2025.
Дополнительные файлы
