应用领域：机器人无人机

方案类型：成果化方案

方案概述排水管道检测机器人可以实现排水管道检测及简单的疏通清理工作，并能够装载激光扫描仪、陀螺仪和机械手臂等，实现地下管道三维重建、地下管道普查、非开挖管道修复等。

第三代管道机器人

方案功能包括：

轮式移动机器人在圆形管道中的运动学建模与智能控制算法;

管道机器人在直管、弯管、T型接头等管道中的通过性、动力学与拖力研究;

机器人在不同管内环境中，包括含有淤泥、流水和油污等恶劣条件下运动学与动力学研究，机器人构型、搭载工具的设计与信息处理等。

通过在爬行器上加载激光扫描传感器等，开发出基于多传感器信息融合的三维管道重建方法和软件系统;

通过加载差分式GPS，3维光纤陀螺仪等，使该机器人能够探测20米以下的管道，开发出非开挖式大深度地下管道普查设备。

本项目通过基础理论研究和实际应用相结合，并和企业合作进行产业化，研究成果可应用于地下管道普查，进水、排水管道检测与清污、石油、天然气管道维护以及其他管道的检测维护等。本项目已得到国家自然科学基金，广东省自然科学基金和深圳市基础研究计划的资助。目前已经多家公司进行了合作，部分科技成果已经应用在实际产品中。

方案参数

管道三维重建

机器人爬行速度0~15米/分钟可调

适应管道200mm~6000mm(通过更换轮子和多款机器人本体)

带缆线长度>200米(带缆控制方式)

无线传输>50米(无线控制方式)

防水等级水下3米

三维重建精度达到管径的5%

摄像头变焦10倍以上光学变焦

辅助照明不大于30瓦LED灯

管道变形率检测精度小于5%

显示单元

支持4.3寸—12.1寸液晶屏(TTL或LVDS输出)

支持分辨率800x480,800x600,1024x768，亮度达350cd

产品的控制器硬件接口：

有线以太网接口;

音频输入输出接口;

复合视频信号输出接口(AV接口)，S-Video视频信号输出接口;

复合视频信号输入接口(AV接口)，S-Video视频信号输入接口;

IDE硬盘接口;

LCD接口;

I2C总线接口;

串口5个;

SD卡接口1个(支持离线和在线存储管道三维数据，绘制三维管道模型)。

应用场合

研究成果可应用于地下管道普查，进水、排水管道检测与清污、石油、天然气管道维护以及其他管道的检测维护等。实现排水管道检测及简单的疏通清理工作，减少暴雨带来的城市水灾害;改善当前疏通管道时工人恶劣的工作环境、保障工人的人身安全、提高排水管道清理的效率。

该项目同时服务于我国数字管道工程的现代化建设，可以提高城市水务的防灾、减灾、其他地下管道安全，减少维护成本。可以大大促进数字化管道建设，实现管道运营管理的标准化、科学化和信息化，降低劳动强度和管理成本，减少对环境的破坏、人员监控的危害及事故安全隐患，其经济效益、环境效益和社会效益不可估量。

该项目成果还可应用于其它领域：

1.通过搭载x射线机等，可以检测石化管道的破裂、腐蚀和焊缝质量情况;

2.可以对进水管道，地下坑道进行维护;

3.应用于核反应堆的管道维护方面，减少对工作人员的伤害;

4.应用于海洋油气输送管道方面等;

5.应用于缆线的铺设和非开挖管道修复。

市场前景

管道机器人属于特种机器人行业，门槛高、利润高，可代替人在危险环境下作业，因此跨过技术门槛之后，该行业的经济效益和利润丰厚。本项目技术可广泛应用于数字管道建设、市政工程、核工业、石油石化工业等，市场前景广阔。