数字精密测量助力管道检测机器人质量提升

　　近日，浙江省数字精密测量技术研究重点实验室为杭州某公司生产的管道检测机器人开展专项计量测试技术服务，助力管道检测机器人产品质量提升。
 

　　管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械，在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下，进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统。它由驱动模块、控制模块、供能模块和辅助模块组成，其中运动模式是管道机器人的核心，决定了管道机器人的整体性能。
 

　　轮式移动机器人在管道中运行时，由于管道尺寸大小不一、具有弯道和“T”型接头等，轮式移动机器人的每一个轮子在管道中的位姿是不可预测的，轮式管道机器人在实际应用过程中遇到的问题譬如在弯管和不规则管道时发生运动干涉，由于内耗造成的驱动力不足，由于壁面的变形以及机器人本身的误差，导致机器人在管道中偏离正确的姿态，甚至侧翻和卡死等。
 

　　该公司新研发的管道检测机器人，主要应用于城市地下管网的探测，需要对其研制的管道测绘机器人开展在大约200m量程范围内的水平和高程测量精度、里程测量精度等性能进行测试评价。浙江省数字精密测量技术研究重点实验室团队成员拟依托浙江省计量科学研究院的高精度测绘地理信息装备测量能力对机器人性能进行测试。
 

　　双方团队成员按照管道检测机器人产品性能要求，在野外空旷试验场设计并铺设了相应试验管道。通过高精度全站仪、测地型GNSS接收机(RTK)等高精度计量设备测量管线的空间三维坐标作为标准位置信息，同时被检测的管道机器人沿管道内壁往返爬行不少于三测回，通过机器人的数据采集器和数据处理软件采集并计算得到管道地理位置信息，最后通过不同坐标系间空间坐标参数的转换，与标准位置信息进行三维空间方向的比较来验证管道机器人运行位置的准确性。
 

　　管道检测机器人广泛应用于工业和民生领域，在海洋油气储运领域和市政管网(如燃气、水务、电力等)建设和调查工作中大量应用。目前全国把市政管网安全和地下空间设施规划提到了新的高度，从中央到地方各级政府都把这项工作作为政府重点监管内容之一，因此亟需获取各地管网的GIS地理信息数据，建立数字化信息管理库，为各级政府部门的实时监管和决策提供技术支持。