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1、油气储运行业管道机器人发展现状与展望刘强2006年第6期管道技术与设备PipelineTechniqueandEquipment2006Nol6油气储运行业管道机器人发展现状与展望刘强，王树立,赵书华，陈宏(江苏工业学院江苏省油气储运技术重点试验室，江苏常州213016)摘要:针对管道机器人国内外发展现状,对研究最多的几类管道机器人，如蠕动式机器人、轮式管道机器人、无缆管道机器人的运动原理进行介绍,指出各自的优缺点。最后，结合油气管输行业现状，对管道机器人实用化的关键技术及发展方向行探讨。关键词:油气储运;管道
2、机器人;发展;现状中图分类号:TP242文献标识码:A文章编号:1004-9614(2006)06-0024-03PresentStateandProspectoftheDevelopmentofPipelinelntelligentPiginOilandGasStorageandTransportationUUQiang,WANGShu2li,ZHAOShu2hua,CHENHong(JiangsuKeyLaboratoryof0iIandGasStorageandTransportationTechnolo
3、gy,JiangsuPolytechnicllniversity,Changzhou213016,China)Abstracts:Basedonthedevelopmentandtheexitingstateofpipelineintelligentpigathomeandabroad,themotionprincipleofsomeextensivelystudiedrobotzsuchascrawlingpipelinerobot’wheelpipelinerobotcableless’wasintrodu
4、ced.Themeritsanddrawbacksofthesepigswererevealed.Finally?practicalkey,andthetodevelop,theserobotsinoilandgaspipeline’werediscussed.Keywords:oilandgasstorageand;stateO引言东京油气有限公司曾开发出世界上第一台无缆管道爬行机器人;TOKYO2Toshiba公司开发了世界上第一台微型管道检测机器人。此外,韩国的ASIAPROTECH公司所研制的管道清洁机
5、器人在世界上有很成功的应用。在最近几年内，国外各类管道机器人研究发展很快，图1列出了国外最新开发的4种管内机器人系统，可以看出,管道机器人现在已经发展了许多类型O管道机器人⑴()是一种可沿管道内壁行走的机械,，如CCD摄像机、位置和姿态传感器、超声传感器、涡流传感器、管道清理装置、管道裂纹及管道接口焊接装置、防腐喷涂装置、简单的操作机械手等[2-3]o在操作人员的远距离控制下进行一系列的管道检测维修作业。1国内外管道机器人发展进程管道机器人技术始于20世纪50年代，天然气等大口径管道的发展激励人们研究一种管内检
6、测设备，这就是通常所说的一种无动力的管内清理检测设备PIG,它主要靠首尾两端管内流体形成的压力差作为驱动力向前运动[4-5]o由于PIG类设备无自行走能力'移动速度及检测区域均不易控制，到了80年代初，由于微电子技术、计算机技术、自动化技术的发展和进步，它才进入快速发展期。在国外[4-9],1998年'德国H.2B.Kuntze等采用四轮独立伺服驱动方案研制出管道检测机器人系统;1999年,西班牙JorgeMoraleda等在ASA基金及军工基金的资助下，研制出利用水流图1国外管道机器人的类型在国内，随着我国对
7、管道机器人的重视,国内一些科研院所已开始着手研制各种各样的管道机器人[4,7],如图2所示,对蠕动类管道机器人的研究，上海交通大学、西安交通大学、清华大学、石油大学等院校都已有样品/旦国内自己研制的管道机器人距工业应用还有一段距离。喷射产生的冲力作为驱动力并带有2个高清晰度彩色摄像头的检测输水管道内部状况的管道机器人系统;1999年，日本东京工业大学ShigeoHidetaka等采用伺服电机、传动机构、斜轴驱动轮构成螺旋推进运动，研制出螺旋轮管道机器人系统;日本基金项目:江苏工业学院大学生科技创新基金资助项目(
8、102002)收稿F1期:2006-05-15收修改稿FI期:2006-10-18第6期刘强等:油气储运行业管道机器人发展现状与展望25一定的正压力，由驱动轮与管壁之间的附着力产生机器人前后行走的驱动力，以实现机器人的移动。轮式管道机器人的行走方式有2^[13-14]:(1)如果驱动轮轴线与管道轴线垂直，驱动轮沿管道母线滚动，机器人在管内做平移运动，此为轮式亡进式管内移动机器人,它的优
