De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

03/24/2011 1 Ontwerp van een inspectierobot voor trace en kwaliteitsbepaling van kleine leidingen Pipe Inspection Robot for AuTonomous Exploration (PIRATE)

Verwante presentaties


Presentatie over: "03/24/2011 1 Ontwerp van een inspectierobot voor trace en kwaliteitsbepaling van kleine leidingen Pipe Inspection Robot for AuTonomous Exploration (PIRATE)"— Transcript van de presentatie:

1 03/24/ Ontwerp van een inspectierobot voor trace en kwaliteitsbepaling van kleine leidingen Pipe Inspection Robot for AuTonomous Exploration (PIRATE) Het Nationale Buisleidingen Platform, 26 April 2012 Edwin Dertien Control Engineering, University of Twente, The Netherlands

2 2 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april PIRATE

3 3 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Inhoud  PIRATE project  modelvorming (trace bepaling)  sensoren (kwaliteitsmeting)  recente ontwikkelingen

4 4 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Doel van het onderzoeksproject  Inspectie van het lagedruk-net op stadsniveau (straatniveau)  Ontwerp van een mechanisch systeem (robot) geschikt om door het gegeven net te bewegen 4

5 5 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Onderzoekspartners 5

6 6 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Vereisten voor de robot  Werkgebied: het lagedruknet - ( km)  Diameters in het bereik mm  Hellingen van 45º  Scherpe 90º bochten, T-stukken  PE, PVC en grijs gietijzer 6

7 7 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Vereisten voor het systeem  autonome werking (geen communicatie)  snelheid: 8 cm / sec  meerdere sensoren voor navigatie en kwaliteitsbepaling  meerdere uren autonome werking (laag energieverbruik)  Infrastructuur: oplaadpunten, invoersluizen 7

8 8 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Sensoren  visuele inspectie (obstakels, vuil, stof, vocht)  vervorming (drukbelasting, puntbelasting)  lekken (met geluid)  mogelijke andere sensoren (ultrasoon, MFL) 8

9 9 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Vergelijkbare systemen  PIG’s  Rioolinspectie  Autonome buisinspectie platforms 9

10 10 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Uitdaging voor dit project mm 10

11 11 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Mechatronisch concept  Robot op wielen  Modulair systeem  Benut de ruimte in een buis maximaal 11

12 12 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april  Klemmen en rijden Mechatronisch concept

13 13 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april  'Trein' bestaande uit 7 modules Mechatronisch concept

14 14 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

15 15 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

16 16 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

17 17 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Mechatronisch design  twee aangedreven wielen  vier klemmende gewrichten  een rotatiegewricht (midden)  gedistribueerd regelsysteem (modulair) 17

18 18 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Besturingselektronica  ARM7, 60MHz  radio (kort bereik)  SD geheugenkaart  temperatuursensor  versnellingsopnemer  afmeting: 30 x 40 mm 18

19 19 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

20 20 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

21 21 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

22 22 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Video

23 23 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Inhoud  PIRATE project  modelvorming (trace bepaling)  sensoren (kwaliteitsmeting)  recente ontwikkelingen

24 24 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Wereldmodel  PIRATE heeft een wereldmodel nodig voor navigatie  Gebruik alle beschikbare gegevens  Integreer gevens van verschillende sensoren (sensorfusion)  'state' data van de robot (toestand: alle hoeken, hoeksnelheden)  gegevens van een optisch sensorsyteem  combineer met de bekende gegevens over het netwerk (map)  CML (concurrent Mapping and Localization)

25 25 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Robot toestand (state)  Draadloze verbinding (voor test situatie)  Gebruik deze data in een simulatie omgeving  Metingen  Wereldmodel  Feedback naar de Operator 25

26 26 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Communicatie

27 27 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Wereldmodel  3D model in 20sim omgeving  Bepaal hoek tussen twee virtuele buis-segmenten  Buis diameter bepaald door klem-hoek van de robot

28 28 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Robot in simulatie omgeving

29 29 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Robot in simulatie omgeving

30 30 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Types segmenten

31 31 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Inhoud  PIRATE project  modelvorming (trace bepaling)  sensoren (kwaliteitsmeting)  recente ontwikkelingen

32 32 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Sensoren  visie (obstakels, stof, vuil, vocht)  vervorming (punt (inslag) en drukvervorming)  lekken (met ultrasoongeluid) 32

33 33 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Sensor voor vervormingsmeting 33

34 34 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

35 35 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Principe

36 36 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

37 37 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

38 38 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

39 39 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Visiesysteem  Integreer de beeldgegevens in het wereldmodel  aparte camera-probe  detecteer obstakels en bochtstukken  combineer deze data met odometrie (wielomwenteling) en intertiaalmeting (versnellingsopnemer)  'Wereldmodel' = tracebepaling!

40 40 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Sensor test systeem

41 41 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Sensor test systeem in 100mm buis

42 42 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Beeldverwerking

43 43 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Beeld in verschillende obstakels  Gebruik beeld in obstakels als 'navigatiepunten'

44 44 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april graden bocht (simulatie)

45 45 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april verwacht beeld voor 90 graden bocht

46 46 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

47 47 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Meting en Recept

48 48 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april T-stuk

49 49 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Camera T-stuk

50 50 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Metingen in het T-stuk

51 51 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Conclusie meetsysteem  Camerasysteem is geschikt om zeer kleine obstakels en afwijkingen t.o.v. een cirkelvorm (<0.5 mm) te meten  Door de meting in de tijd te combineren met odometrie (wielomwenteling) en intertiaal meting kan een model van de buisleiding gemaakt worden. Dit is voor korte lengtes getest.  Aan combinatie met de toestand-gegevens uit de robot zelf wordt gewerkt.  Vervolgstap: integratie van het camerasysteem met de robot. 51

52 52 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Inhoud  PIRATE project  modelvorming (trace bepaling)  sensoren (kwaliteitsmeting)  recente ontwikkelingen

53 53 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Nieuwe ontwikkeling  Integratie van beide aanpakken voor het maken van een wereldmodel  Herontwerp met rapid prototyping techniek  Objet 3D printer, Trotec Lasersnijder  Akoestische lekmeting (bij KIWA)  (duur)test bij een testnet bij KIWA)  Integratie van camerasysteem met de robot  TI OMAP processors with integrated DSP  Communicatiesysteem  bedraad (tethered)

54 54 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april D geprint prototype  Alle wielen aangedreven  universeel module-ontwerp (identieke modules)  deze robot kan vertikaal klimmen! 54

55 55 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Snelle ontwerpcyclus door 3D print 55

56 56 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april

57 57 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april Conclusie  Veelbelovend mechatronisch concept  Robot kan voortbewegen door de gestelde beperkingen in het net  (bijna) klaar om in een testnetwerk te experimenteren  Simulatieomgeving voor meerdere doeleinden  Presentatie van meetresultaten  Visualisatie van trace en robot  Start voor 'cockpit' voor de operator  Geschikt beeldverwerkings-systeem  navigatie  inspectie  Interessante productiemethode  Licht gewicht, makkelijk reproduceerbaar 57

58 58 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april PIRATE


Download ppt "03/24/2011 1 Ontwerp van een inspectierobot voor trace en kwaliteitsbepaling van kleine leidingen Pipe Inspection Robot for AuTonomous Exploration (PIRATE)"

Verwante presentaties


Ads door Google