В России создан универсальный робототехнический комплекс для диагностики, очистки и ремонта трубопроводов различного назначения и диаметра. Разработка предназначена для применения в коммунальном хозяйстве, нефтяной, химической и теплоэнергетической отраслях, где значительная часть трубопроводной инфраструктуры находится в изношенном состоянии и требует регулярного технического контроля.
Существующие решения для внутритрубных работ имеют ряд системных ограничений. Большинство роботов рассчитаны на трубы строго заданного диаметра и не способны эффективно перемещаться по сложным участкам трасс, включая крутые повороты под 90 градусов и вертикальные секции. Это существенно снижает их применимость на реальных объектах, особенно в старых сетях с нестандартной геометрией.
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета совместно с Волгоградским государственным аграрным университетом разработали универсального робота, лишенного этих ограничений. Устройство автоматически адаптируется к диаметру трубы и сохраняет устойчивость при движении по криволинейным участкам. Ключевое преимущество разработки — возможность работы в трубах диаметром от 500 до 1400 миллиметров без изменения конструкции. При этом робот способен функционировать в трубах меньшего диаметра, чем большинство существующих аналогов, что делает его применимым на труднодоступных участках трубопроводных сетей.
Ранее специалистами Пермского Политеха была запатентована базовая конструкция мобильного робота, обеспечивающая управляемое движение по сложной пространственной траектории. В рамках дальнейших исследований разработка была усовершенствована и получила универсальный механизм адаптации. Конструкция на основе зубчатых зацеплений позволяет роботу плавно изменять геометрию, подстраиваясь под внутренний диаметр трубы, а также уверенно перемещаться по вертикальным участкам.
По словам Дмитрия Кучева, старшего преподавателя кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ, кандидата технических наук, робот способен работать в широком диапазоне диаметров без перенастройки и замены узлов. Это позволяет использовать один и тот же комплекс на различных объектах и снижает эксплуатационные затраты.
Стабильность движения обеспечивается системой из шести опорных ног с пружинными подвесками. Такая конфигурация гарантирует постоянный контакт всех двенадцати ведущих колес со стенками трубы, включая зоны с неровностями и резкими поворотами. Компьютерное моделирование и натурные испытания, проведенные в Пермском Политехе в октябре, подтвердили способность робота уверенно проходить 90-градусные отводы и работать в трубопроводах сложной конфигурации.
В ходе испытаний робот продемонстрировал не только мобильность, но и функциональность. Устройство выполняло очистку трубопровода с подачей специальной жидкости через шланг, сохраняя устойчивость и управляемость при смене диаметра. Отдельное внимание разработчики уделили удобству эксплуатации: для запуска комплекса достаточно подключить коммуникации и активировать систему управления, без длительной подготовки и настройки.
Разработка открывает новые возможности для профилактики аварий, мониторинга состояния трубопроводов и продления срока их службы. Универсальность, высокая проходимость и простота использования делают робототехнический комплекс перспективным инструментом для ЖКХ и промышленности. В дальнейшем команда планирует создание полноценного физического прототипа, ориентированного на внедрение в серийное производство. Результаты исследований опубликованы в научном журнале Machinery Manufacture and Reliability.
Существующие решения для внутритрубных работ имеют ряд системных ограничений. Большинство роботов рассчитаны на трубы строго заданного диаметра и не способны эффективно перемещаться по сложным участкам трасс, включая крутые повороты под 90 градусов и вертикальные секции. Это существенно снижает их применимость на реальных объектах, особенно в старых сетях с нестандартной геометрией.
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета совместно с Волгоградским государственным аграрным университетом разработали универсального робота, лишенного этих ограничений. Устройство автоматически адаптируется к диаметру трубы и сохраняет устойчивость при движении по криволинейным участкам. Ключевое преимущество разработки — возможность работы в трубах диаметром от 500 до 1400 миллиметров без изменения конструкции. При этом робот способен функционировать в трубах меньшего диаметра, чем большинство существующих аналогов, что делает его применимым на труднодоступных участках трубопроводных сетей.
Ранее специалистами Пермского Политеха была запатентована базовая конструкция мобильного робота, обеспечивающая управляемое движение по сложной пространственной траектории. В рамках дальнейших исследований разработка была усовершенствована и получила универсальный механизм адаптации. Конструкция на основе зубчатых зацеплений позволяет роботу плавно изменять геометрию, подстраиваясь под внутренний диаметр трубы, а также уверенно перемещаться по вертикальным участкам.
По словам Дмитрия Кучева, старшего преподавателя кафедры «Оборудование и автоматизация химических производств» ПНИПУ, кандидата технических наук, робот способен работать в широком диапазоне диаметров без перенастройки и замены узлов. Это позволяет использовать один и тот же комплекс на различных объектах и снижает эксплуатационные затраты.
Стабильность движения обеспечивается системой из шести опорных ног с пружинными подвесками. Такая конфигурация гарантирует постоянный контакт всех двенадцати ведущих колес со стенками трубы, включая зоны с неровностями и резкими поворотами. Компьютерное моделирование и натурные испытания, проведенные в Пермском Политехе в октябре, подтвердили способность робота уверенно проходить 90-градусные отводы и работать в трубопроводах сложной конфигурации.
В ходе испытаний робот продемонстрировал не только мобильность, но и функциональность. Устройство выполняло очистку трубопровода с подачей специальной жидкости через шланг, сохраняя устойчивость и управляемость при смене диаметра. Отдельное внимание разработчики уделили удобству эксплуатации: для запуска комплекса достаточно подключить коммуникации и активировать систему управления, без длительной подготовки и настройки.
Разработка открывает новые возможности для профилактики аварий, мониторинга состояния трубопроводов и продления срока их службы. Универсальность, высокая проходимость и простота использования делают робототехнический комплекс перспективным инструментом для ЖКХ и промышленности. В дальнейшем команда планирует создание полноценного физического прототипа, ориентированного на внедрение в серийное производство. Результаты исследований опубликованы в научном журнале Machinery Manufacture and Reliability.
