Inspección de cables a gran altitud con robot serpiente

Desde hace mucho tiempo, las inspecciones de cables aéreos se realizan principalmente de forma manual. En el proceso de mantenimiento manual, no solo debemos preocuparnos por los peligros de las condiciones de trabajo, sino también considerar los errores humanos provocados por la fatiga provocada por el mantenimiento a largo plazo. Este método no sólo consume muchos recursos humanos, sino que también dificulta garantizar la precisión del mantenimiento.

Pero para los robots comunes, la compleja estructura de celosía de los cables a gran altitud dificulta su funcionamiento adecuado. Gracias a su estructura corporal larga y estrecha y a sus diversas formas de movimiento, el robot serpiente tiene buena aplicabilidad en estructuras que requieren operaciones de escalada.

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Tang Chaoquan de la Universidad de Minería y Tecnología de China ha desarrollado un robot con forma de serpiente para sustituir la inspección manual de cables a gran altitud. El robot serpiente consta de nueve articulaciones idénticas, un módulo que integra el sistema de control y la fuente de alimentación y sensores en la cabeza. La rotación entre articulaciones se puede completar dentro de un único eje de 180 grados, y los dos ejes adyacentes son ortogonales, por lo que se puede insertar en entornos complejos. Sobre una superficie lisa, el robot puede moverse girando sus articulaciones y moviendo su cuerpo en círculo.

Para dar al robot serpiente un cierto grado de autonomía, el robot está equipado con una gran cantidad de sensores. El robot necesita utilizar la información del sensor inercial para estimar eficazmente su propio estado, por lo que el control de actitud y el cálculo de actitud de cada articulación se han convertido en la clave del diseño del robot.

Por lo tanto, la Universidad de Minería y Tecnología de China utiliza el sistema óptico de captura de movimiento tridimensional Nokov (métrico) para capturar el movimiento articular del robot. En este sistema, se utilizan ocho lentes de captura de movimiento óptico infrarrojo MAR2SH para capturar puntos de referencia fijados en cada articulación del robot con forma de serpiente, obteniendo así las coordenadas de posición y los cambios de ángulo de cada articulación durante el movimiento del robot con forma de serpiente como referencia. cantidades. La comparación de la pose calculada mediante la fusión de información del sensor inercial y los datos de pose obtenidos por el sistema de captura de movimiento verifica la efectividad del algoritmo.