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 03/24/2011 1 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 e.dertien@utwente.nl Control Engineering, University of Twente, The Netherlands

2 2 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 2 PIRATE

3 3 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 3 Inhoud  PIRATE project  modelvorming (trace bepaling)  sensoren (kwaliteitsmeting)  recente ontwikkelingen

4 4 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 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 2012 2012 Onderzoekspartners 5

6 6 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 Vereisten voor de robot  Werkgebied: het lagedruknet - (100.000 km)  Diameters in het bereik 63 - 125 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 2012 2012 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 2012 2012 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 2012 2012 Vergelijkbare systemen  PIG’s  Rioolinspectie  Autonome buisinspectie platforms 9

10 10 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 Uitdaging voor dit project 63 - 125 mm 10

11 11 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 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 2012 2012 12  Klemmen en rijden Mechatronisch concept

13 13 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 13  'Trein' bestaande uit 7 modules Mechatronisch concept

14 14 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 14

15 15 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 15

16 16 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 16

17 17 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 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 2012 2012 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 2012 2012 19

20 20 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 20

21 21 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 21

22 22 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 22 Video

23 23 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 23 Inhoud  PIRATE project  modelvorming (trace bepaling)  sensoren (kwaliteitsmeting)  recente ontwikkelingen

24 24 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 24 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 2012 2012 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 2012 2012 26 Communicatie

27 27 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 27 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 2012 2012 28 Robot in simulatie omgeving

29 29 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 29 Robot in simulatie omgeving

30 30 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 30 Types segmenten

31 31 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 31 Inhoud  PIRATE project  modelvorming (trace bepaling)  sensoren (kwaliteitsmeting)  recente ontwikkelingen

32 32 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 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 2012 2012 Sensor voor vervormingsmeting 33

34 34 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 34

35 35 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 35 Principe

36 36 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 36

37 37 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 37

38 38 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 38

39 39 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 39 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 2012 2012 40 Sensor test systeem

41 41 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 41 Sensor test systeem in 100mm buis

42 42 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 42 Beeldverwerking

43 43 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 43 Beeld in verschillende obstakels  Gebruik beeld in obstakels als 'navigatiepunten'

44 44 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 44 90 graden bocht (simulatie)

45 45 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 45 verwacht beeld voor 90 graden bocht

46 46 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 46

47 47 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 47 Meting en Recept

48 48 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 48 T-stuk

49 49 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 49 Camera T-stuk

50 50 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 50 Metingen in het T-stuk

51 51 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 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 2012 2012 52 Inhoud  PIRATE project  modelvorming (trace bepaling)  sensoren (kwaliteitsmeting)  recente ontwikkelingen

53 53 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 53 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 2012 2012 3D 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 2012 2012 Snelle ontwerpcyclus door 3D print 55

56 56 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 56

57 57 03/24/2011PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 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 2012 2012 58 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