Pipe Inspection Robot for AuTonomous Exploration (PIRATE)

Slides:



Advertisements
Verwante presentaties
De gemiddelde leerling
Advertisements

SINT LUKAS HOGESCHOOL BRUSSEL
KWALITEITSZORG november 2012
Stilstaan bij parkeren Dat houdt ons in beweging
De elektronische verzamelaanvraag Ruben Fontaine Markt- en Inkomensbeheer – dienst Aangiftes.
‘SMS’ Studeren met Succes deel 1
M3F-MATEN - Tijd en Snelheid
Paulus' eerste brief aan Korinthe (20) 23 januari 2013 Bodegraven.
28 juni 2009 Paëllanamiddag 1 Paëllanamiddag 28 juni 2009 Voorbereiding vrijdagavond (Loopt automatisch - 7 seconden)
NEDERLANDS WOORD BEELD IN & IN Klik met de muis
WAAROM? Onderzoek naar het meest geschikte traject voor de verlenging tot in Sint-Niklaas van het bestaande fietspad naast de Stekense Vaart en de Molenbeek.
BRIDGE Vervolgcursus Vervolg op starterscursus Bridgeclub Schiedam ‘59 info: Maandagavond: 19: – of
1 Resultaten marktonderzoek RPM Zeist, 16 januari 2002 Door: Olga van Veenendaal, medew. Rothkrans Projectmanagement.
November 2013 Opinieonderzoek Vlaanderen – oktober 2013 Opiniepeiling Vlaanderen uitgevoerd op het iVOXpanel.
Uitgaven aan zorg per financieringsbron / /Hoofdstuk 2 Zorg in perspectief /pagina 1.
1 COVER: Selecteer het grijze vlak hiernaast met rechtsklik & kies ‘change picture’ voor een ander beeld of verwijder deze slide & kies in de menubalk.
Global e-Society Complex België - Regio Vlaanderen e-Regio Provincie Limburg Stad Hasselt Percelen.
7 april 2013 Zoetermeer 1. 1Korinthe Maar, zal iemand zeggen, hoe worden de doden opgewekt? En met wat voor lichaam komen zij? 2.
STAPPENPLAN GRAMMATICUS.
Ronde (Sport & Spel) Quiz Night !
Een Concert van het Nederlands Philharmonisch Orkest LES 4 1.
prNBN D addendum 1 Deel 2: PLT
Een optimale benutting van vierkante meters Breda, 6 juni 2007.
Kb.1 Ik leer op een goede manier optellen en aftrekken
9 januari 2013 Bodegraven 1. 1Korinthe 11 1 Wordt mijn navolgers, gelijk ook ik Christus navolg. 2.
© GfK 2012 | Title of presentation | DD. Month
Nooit meer onnodig groen? Luuk Misdom, IT&T
BZ voor de Klas 3 juni 2010.
Passie - Verrijzenis Arcabas
FOD VOLKSGEZONDHEID, VEILIGHEID VAN DE VOEDSELKETEN EN LEEFMILIEU 1 Kwaliteit en Patiëntveiligheid in de Belgische ziekenhuizen anno 2008 Rapportage over.
Meisjes en wiskunde (Waarom) is wiskunde moeilijk?
Elke 7 seconden een nieuw getal
1 introductie 3'46” …………… normaal hart hond 1'41” ……..
Oefeningen F-toetsen ANOVA.
Wat levert de tweede pensioenpijler op voor het personeelslid? 1 Enkele simulaties op basis van de weddeschaal B1-B3.
TUDelft Knowledge Based Systems Group Zuidplantsoen BZ Delft, The Netherlands Caspar Treijtel Multi-agent Stratego.
Wie het kleine niet eert ... (quarks, leptonen,….)
1 WIJZIGINGEN UNIEK VERSLAG. 2 Agenda Verbeteringen Veranderingen formulieren Praktische herinneringen Nieuwe formulieren Sociale en culturele participatie.
In dit vakje zie je hoeveel je moet betalen. Uit de volgende drie vakjes kan je dan kiezen. Er is er telkens maar eentje juist. Ken je het juiste antwoord,
13 maart 2014 Bodegraven 1. 1Korinthe Want gelijk het lichaam één is en vele leden heeft, en al de leden van het lichaam, hoe vele ook, een lichaam.
Werken aan Intergenerationele Samenwerking en Expertise.
Geometrie en topologie Rob Kromwijk, 26 juli 2012.
Afrika: Topo nakijken en leren.
2009 Tevredenheidsenquête Resultaten Opleidingsinstellingen.
PLAYBOY Kalender 2006 Dit is wat mannen boeit!.
ribwis1 Toegepaste wiskunde – Differentieren Lesweek 7
ribWBK11t Toegepaste wiskunde Lesweek 02
Hoe gaat dit spel te werk?! Klik op het antwoord dat juist is. Klik op de pijl om door te gaan!
1 Controleplan 2005 Raadgevend comité Hotel President – donderdag 21 april 2005.
Van Vensoc tot Biztax Vennootschapsbelasting Aj 2011.
ECHT ONGELOOFLIJK. Lees alle getallen. langzaam en rij voor rij
Hartelijk welkom bij de Nederlandse Bridge Academie Hoofdstuk 7 De 2 ♦ /2 ♥ /2 ♠ en de 2 ♣ -opening 1Contract 2, hst 7.
Hartelijk welkom bij de Nederlandse Bridge Academie Hoofdstuk 9 Het eerste bijbod 1Contract 1, hoofdstuk 9.
MaandagDinsdagWoensdagDonderdagVrijdagZatZon 123 Wk EERSTE SCHOOLDAG Luizencontroleweek Wk Club minutengesprek 14 Gr.2 Tryater.
17/08/2014 | pag. 1 Fractale en Wavelet Beeldcompressie Les 5.
17/08/2014 | pag. 1 Fractale en Wavelet Beeldcompressie Les 3.
Fractale en Wavelet Beeldcompressie
HOSTA 2010, Vastgoedcongres 29 september september Horwath HTL.
De financiële functie: Integrale bedrijfsanalyse©
1 Amsterdam, april 2005 Drs. Frits Spangenberg Rotary Extern imago.
Logistics: a driver for innovation Low costs High value Flexibility now and later Superior technology Timwood - T > No transport - I > No Inventory - M.
1 Zie ook identiteit.pdf willen denkenvoelen 5 Zie ook identiteit.pdf.
12 sept 2013 Bodegraven 1. 2  vooraf lezen: 1Kor.7:12 t/m 24  indeling 1Korinthe 7  1 t/m 9: over het huwelijk  10 t/m 16: over echtscheiding  16.
13 november 2014 Bodegraven 1. 2 de vorige keer: 1Kor.15:29-34 indien er geen doden opgewekt worden...  vs 29: waarom dopen?  vs.30-32: waarom doodsgevaren.
1 Week /03/ is gestart in mineur De voorspellingen van alle groten der aarden dat de beurzen zouden stijgen is omgekeerd uitgedraaid.
ZijActief Koningslust
Transcript van de presentatie:

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 03/24/2011 <title here> 1

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

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

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

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

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 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 6

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 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 7

PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 Sensoren visuele inspectie (obstakels, vuil, stof, vocht) vervorming (drukbelasting, puntbelasting) lekken (met geluid) mogelijke andere sensoren (ultrasoon, MFL) 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 8

Vergelijkbare systemen PIG’s Rioolinspectie Autonome buisinspectie platforms 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 9

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

Mechatronisch concept Robot op wielen Modulair systeem Benut de ruimte in een buis maximaal 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 11

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

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

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

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

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

PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 Mechatronisch design twee aangedreven wielen vier klemmende gewrichten een rotatiegewricht (midden) gedistribueerd regelsysteem (modulair) 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 17

Besturingselektronica ARM7, 60MHz radio (kort bereik) SD geheugenkaart temperatuursensor versnellingsopnemer afmeting: 30 x 40 mm 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 18

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

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

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

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

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

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

Robot toestand (state) Draadloze verbinding (voor test situatie) Gebruik deze data in een simulatie omgeving Metingen Wereldmodel Feedback naar de Operator 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 25

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

PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 Wereldmodel 3D model in 20sim omgeving Bepaal hoek tussen twee virtuele buis-segmenten Buis diameter bepaald door klem-hoek van de robot 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 27

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

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

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

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

PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 Sensoren visie (obstakels, stof, vuil, vocht) vervorming (punt (inslag) en drukvervorming) lekken (met ultrasoongeluid) 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 32

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

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

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

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

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

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

PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 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! 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 39

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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. 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 51

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

PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 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) 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 53

PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 3D geprint prototype Alle wielen aangedreven universeel module-ontwerp (identieke modules) deze robot kan vertikaal klimmen! 03/24/2011 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012 2012 54

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

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

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

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