طراحی مفهومی یک مکانیزم نوآورانه برای حرکت ربات بازرسی درون لوله

با افزایش عمر خطوط لوله و فرسودگی تدریجی آن ها، در صنایع مختلف نیاز به روش های موثر پایش و بازرسی بدون ایجاد وقفه در بهره برداری؛ بیش از پیش اجتناب ناپذیر می باشد. در این پژوهش، مکانیزم حرکتی یک ربات بازرسی درون لوله ای چرخدار طراحی و توسعه داده شده که قادر است در بازه گسترده ای از قطر لوله ها (۱۰ تا ۸۰ سانتی متر)، در مسیرهای مستقیم و زانویی تا ۹۰ درجه، بر روی سطوح افقی یا شیب دار تا ۳۰ درجه؛ حرکت کند. طراحی مکانیکی شامل انتخاب معماری مناسب بازوهای ربات، توسعه مکانیزم حرکتی مبتنی بر لیداسکرو، جانمایی اجزای محرک، و تحلیل بارگذاری بوده است. تحلیل های تنش، کرنش و کمانش با استفاده از روش اجزاء محدود انجام شده و پایداری سازه تحت بارهای مکانیکی ارزیابی شده است. همچنین به منظور انتخاب مناسب موتور محرک مکانیزم حرکتی ربات، تحلیل دینامیکی حرکت ربات در سطوح افقی و شیب دار و بررسی نیروی اصطکاک، وزن موثر و توان مورد نیاز موتور انجام شده است. نتایج نشان می دهد که ربات طراحی شده قابلیت عبور از مسیر با قطر متغیر بین ۱۰ تا ۸۰ سانتی متر و همچنین خم ها و ناهمواری های معمول لوله را داراست بطوریکه می تواند به عنوان راهکاری کارآمد در بازرسی مکانیزه طیف گسترده ای از خطوط لوله مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

ربات بازرسی لوله ، طراحی مکانیکی ، تحلیل دینامیکی ، شبیه سازی ، لیداسکرو