工程師建造管道內下水道機器人

金澤大學機械科學與工程系的科學家開發了一種原型管道維護機器人，可以疏通和修復各種直徑的管道。該機器使用具有多個自由度的切割工具，能夠操縱和解剖物體以進行移除。這項工作可能是污水維護機器人領域向前邁出的重要一步。

對建筑物的服務至關重要的各種下水道管道需要定期檢查、維修和保養。當前在管道內移動的機器人主要設計用于目視測量或檢查。一些機器人是為維護而開發的，但它們無法執行復雜的任務。在-管道機器人，也可以暢通無阻，或執行復雜的維護任務是非常可取的，尤其是對于人類無法穿過的管道。現在，金澤大學的一組研究人員開發并測試了具有這些功能的原型。“我們的機器人可以通過使他們的工作更加安全來幫助公民和工業工人。它可以在人類無法進入或危險的小管道中運行，”第一作者ThaelasuttTugeumwolachot解釋說。

設計此類機器人的主要挑戰之一是如何在不同尺寸的管道內實現緊密配合。以前的型號只能將其寬度擴展或收縮約60%。在這里，研究人員在機器人的身體周圍使用了六個可折疊的“履帶”臂。這種可調節的運動機制使其能夠在尺寸在15到31厘米之間的管道中工作，范圍超過100%。另一個設計挑戰是如何將復雜而堅固的手臂機構擠進狹小的空間。該機器人配備了一個緊湊的手臂，通過機器人體內多個電機的齒輪系驅動，可以實現復雜的切割運動。

今天的市政下水道系統經常被通俗地稱為“胖子”的大而堅硬的沉積物堵塞。這些是材料的混合物，例如可沖散的濕巾、油和脂肪，這些材料經過了化學皂化過程，很難去除。該團隊通過模擬由脂肪塊或其他常見堵塞物(例如樹枝)引起的堵塞來測試機器人應對此類挑戰的能力。“我們發現一種切削工具帶有球形毛刺的機器人能夠完成所有的推、切、鉆孔和磨削任務，”該團隊負責人HiroakiSeki說。該團隊預計，這項研究將導致更多困難的機器人使用和狹窄管道中的危險工作。