تنظیم نیروی عمودی وارد بر سطح لوله در ربات بازبینی داخل لوله با هدف کاهش مصرف انرژی

در ربات های بازبینی داخل لوله برای حرکت بدون لغزش، شنی یا چرخ های ربات با نیروی عمودی پیش بار به سطح داخلی لوله فشرده می شوند. افزایش این نیرو موجب افزایش اتلاف مکانیکی در شنی ها، بارگذاری بر روی موتورها و مصرف انرژی ربات می شود. نیروی عمودی مورد نیاز توسط مکانیزمی از یک عملگر خطی در مرکز ربات به شنی ها انتقال می یابد. با بررسی معادلات حرکت ربات مقدار حداقل نیروی پیش بار مورد نیاز به دست می آید که تابعی از نیروی وزن، نیروی بازدارندگی سیال، شیب لوله و شتاب ربات است. با بررسی روابط حاکم بر مکانیزم ربات، مقدار نیروی عملگر خطی برای ایجاد نیروی پیش بار بهینه محاسبه می شود که تابعی از نسبت انتقال نیروی مکانیزم می باشد. در محدوده ای از شیب لوله (تابعی از زاویه بازوها با بردار گرانش) نیازی به اعمال نیروی پیش بار وجود ندارد.