一种用于水电站水工建筑物缺陷检测的水下机器人系统设计

作     者：张易 朱俊 袁庆晴 翁叶伟 彭世东 沈维格 ZHANG Yi;ZHU Jun;YUAN Qingqing;WENG Yewei;PENG Shidong;SHEN Weige

作者机构：中国长江电力股份有限公司湖北宜昌443002 上海中车艾森迪海洋装备有限公司上海201306 

出 版 物：《控制与信息技术》 (CONTROL AND INFORMATION TECHNOLOGY)

年 卷 期：2023年第6期

页      码：92-97页

摘      要：水电站水工建筑物缺陷检测目前是由观察型机器人或潜水员完成,存在检测手段少、运行受水流影响等问题。对此,文章针对水电站水工建筑物结构及缺陷特点,研制了一套水下检测机器人系统。该系统利用水动力仿真、静水力分析及稳性分析等方法,优化推力和布局布置、外形等选型和设计,解决了本体浮游和履带复合控制模式、不规则坝面吸附技术、多自由度姿态翻转和运动、缺陷位置定位等技术问题;同时,采用自主开发后处理软件,对声光电传感器数据进行融合,完成了缺陷判别与测量以及修补材料方量的估算,软件识别理论误差为7.4%,小于项目的20%误差率要求,解决了缺陷判别与测量和修补材料方量的估算问题,最终实现了机器人在水电站水工建筑物的水平面、斜面坡、直立面及曲面环境下的水下缺陷检查、缺陷定位、缺陷尺寸测量及数据记录收集等水下无人化检测作业的目标。最后,通过水池功能试验,验证了该水下检测机器人系统的可行性。

主 题 词：水下检测机器人 水电站水工建筑物 缺陷检测系统 缺陷识别与定位 遥控水下机器人 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.13889/j.issn.2096-5427.2023.06.014

馆 藏 号：203125325...