作品構(gòu)思

隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，管道成為一種極為重要而普遍的運輸方式，在石油、化工、水利、城市建設(shè)等工業(yè)部門廣泛應(yīng)用。這些管道為工業(yè)發(fā)展和人類生活水平的提升提供了極大的便利，然而，由于管道本身結(jié)構(gòu)的特殊性以及不同管道存在環(huán)境的特殊性，使得管道的人工檢修和清理成為工業(yè)生產(chǎn)中的一大難題。

怎么解決這些問題呢？很多事情不能人工去做，可以研制一種能夠?qū)艿肋M行有效檢測和清理的管道機器人。一直以來管道機器人都是機器人領(lǐng)域一個重要分支，作為一種在管道中能自主或者半自主行走并能檢測或清理管道的機電一體化設(shè)備，能夠幫助人類完成人工所不能做的工作，實現(xiàn)對管道的檢測或者清理。

制作過程

一是完成結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計方面遵循簡單、安全、實用的原則。針對氣動系統(tǒng)的特點和機器人的功能要求，我決定采用蠕動的運動方式進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過三組氣缸交替動作，為機器人提供動力。

二是電路及編程?？刂圃O(shè)計方面使用單片機，通過控制繼電器和電磁閥通電，最終控制機器人的所有動作。

三是實物制作。我利用3Done設(shè)計零件，通過3D打印技術(shù)、亞克力板等，將零件制作出來，自行完成組裝（圖1）。

創(chuàng)新點

一是機器人的彩色零件全部自制加工完成，其中黃色零件為3D打印制作，紅色支撐板由激光切割機加工而成，采用3D打印和激光技術(shù)可以快速加工出實物。

二是機器人采用氣壓驅(qū)動蠕動型運動方式，其零件材質(zhì)和氣驅(qū)方式，使機器人具有防爆的優(yōu)點，適應(yīng)各類油氣化工管道。

三是機器人可以適應(yīng)不小于90度的彎曲管道。

四是機器人有彈性，可以適應(yīng)管徑的微小變化，管道通過能力強。

功能展示

管道氣動疏通機器人可以通過氣動的原理讓機器人在管道中前進、轉(zhuǎn)彎，解決各種管道存在的日常維護清理、檢查的不便，從而實現(xiàn)省時省力高效地完成對各種管道的檢查和維護任務(wù)。

本作品的管道氣動機器人不僅結(jié)構(gòu)簡單、控制方便，能夠適應(yīng)各種管道的要求，對工作環(huán)境有很強的適應(yīng)能力，并且工作效率高。這種機器人不需開挖地面就可進行地下管道的維護和疏通、檢查，這樣既不影響交通，又不污染環(huán)境。希望未來可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活當(dāng)中。