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智能浮臂
2021年05月19日    阅读量:4397     新闻来源:中国机械网 okmao.com    |  投稿

它们像蛇一样移动,到达对人类来说太狭窄或危险的地方。总部位于东京的HiBot公司强大的机械臂将检查,维护和维修提高到新的水平。


过去,在工厂,建筑物或桥梁的建造中很少考虑维护中国机械网okmao.com。结果,老化物品的维护具有挑战性且昂贵。但是,借助现代MRO(维护,修理和大修)机器人,可以以合理的成本检测,检查或预测损坏。这样可以扩展基本基础结构的使用,并防止中断和事故。


HiBot首席执行官Michele Guarnieri解释说:“基本上,我们正在挽救因维护错误而面临生命危险的生命。” 正如他的公司的历史所示,检查本身的安全性也起着作用。


在福岛县的申请


该公司与东京工业大学的Hirose教授(最初是HiBot的衍生公司)合作开发了一种具有多臂的长臂,该臂在2016年福岛第一核电站退役时使用。两周后, 移动机器人拍摄了视频并收集了反应堆建筑物内的3-D数据,该建筑物 在2011年海啸后被氢爆炸摧毁。


因此,专家通过实时发送高级命令来远程控制工厂的检查。从任务中获得的数据给人留下了空前的细节印象 ,并为后续碎片清除的计划和控制提供了便利。


由于存在放射性污染,因此无法聘请人员从事这项重要工作。还必须保护驱动器和电子设备不受辐射的影响,因此必须将其安置在机械手的底部,这说明了高辐射水平。


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穿越碎片:用起重机部署浮臂,以检查福岛被毁反应堆建筑物中的多个位置。


多层检查


HiBot基于Fukushima的应用程序,开发了其纤薄轻巧的Float Arm。与传统的笨重的机械手不同,它可以轻松地安装在不同的平台或起重机上,并可以在狭窄的空间内操作。长达7.5米,其巧妙的设计类似于人手的肌腱。此外,其独特的重量补偿概念正在申请多项专利。


基本版本配备了具有强大光学变焦功能的检查摄像头,超声波探头,3D传感器和沿人体分布的导航摄像头。根据应用程序的不同,可以用红外热像仪或简单的维护工具等替代它们。这意味着浮臂还可以执行与检查有关的任务:例如,从清洁或涂装燃料箱到对高架中的管道进行超声波检查以及对压力容器进行外观检查。


在多个传感器的帮助下获得的数据支持导航(也可以半自动实现)和资产的3-D模型构建。这使预先计划的检查任务更安全,更快捷。


HiBot还为飞机检查设计了特殊的浮臂。


由两栖类机器人决定


速度尤其是航空业的重要标准。Michele Guarnieri解释说:“我们目前正在开发一种用于飞机检查的专用浮臂。无论是在机身中,机翼的燃油箱中还是在其他密闭空间内移动,该检查臂都是传统,费时的检查夹具的一种经济高效的替代选择。”


在其他行业中,对高效,可靠的检查设备的需求也很高。该首席执行官估计,到2024年,无损检测市场每年将达到126亿美元。例如,HiBot目前还在 开发用于恶劣环境(如水淹管道或锅炉管道)的两栖机器人。该团队目前由30多名员工组成,并且还在试验一个非常苗条,爬行的检查员。例如,鱿鱼被设计用于化工行业的50毫米管道。


人工智能数据分析


由于现代工具不足以满足当今的MRO要求,因此智能平台将现场机器人与智能服务结合在一起。HiBox允许用户利用机器学习来可视化,分析和处理检查的数据, 从而 自动识别缺陷。但是,虚拟工具超越了软件方面,并提供了与硬件的无缝集成。


结果,自主导航,机器人健康监控和其他服务使用户可以充分利用机器人。HiBox既可用于跟踪已检查的内容,也可用于比较从各种检查过程中获得的数据。这不仅可以  对基础设施进行预测性维护,还可以 对机器人进行基于状态的监视。


像这样的单源交钥匙系统可以加快MRO的工作速度,而首先创建报告就可以优化这些质量。Michele Guarnieri补充说:“通过集成越来越多的智能工具,HiBox模型将逐步发展。” 此外,东京机器人专家将很快推出“机器人即服务”的商业模式,其中包括全球范围内的实时支持。


浮臂–使用视觉和超声波传感器同时检查基础设施。


最多可定位16个轴


虽然使用诸如蛇形机器人,SLAM或传感器融合的控制之类的复杂技术,但 HiBot仅依靠maxon驱动器。maxon Japan的项目工程师Hiroshi Ito回忆说:“经过多年的测试,HiBot团队对maxon驱动器的精度,可靠性和广泛的产品范围深信不疑。


为了保证合理的触及范围和移动性,驱动器(例如浮臂本身)必须轻巧紧凑,但同时要提供相对较高的扭矩。” 取决于要达到的距离,浮子臂由10到16个轴组成,这些轴由EC 9.2平面,EC 20平面,EC 32平面和EC 45平面类型的无刷电机进行定位 。


主要挑战之一是将电子设备集成到框架中而不影响其质量和平衡性,以便浮臂能够不受限制地工作。瑞士格言学家沃尔特·菲斯特(WalterFürst)的话在这里是恰当的,尽管无意间是这样的:“可行性始于您的手臂结束。” 当然,这涉及到指挥官的手臂。


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