Roboty inspekcyjne

© ALSTOM Inspection Robotics

Udostępnij:

Trudno dostępne stanowiska zlokalizowane głęboko pod wodą lub powierzchnią ziemi, w wąskich rurociągach, do tego w strefach zwiększonego ryzyka wybuchem czy też zatruciem, to naturalne środowiska pracy dla tzw. robotów inspekcyjnych. Maszyny te nie tylko dokonują oględzin tego typu miejsc, ale także konserwacji, czyszczenia, a nawet naprawy ewentualnych usterek.

Nietrudno wyobrazić sobie takie miejsca i sytuacje, w których obecność człowieka naraża go na poważne niebezpieczeństwo obrażeń, łącznie z utratą życia. Przestrzeń kosmiczna, duże wysokości i głębokości, obecność trujących bądź łatwopalnych związków chemicznych, zagrożenie wybuchowe lub pożarowe to tylko wybrane przykłady warunków, które uchodzą za ekstremalne dla zdrowia i życia ludziego. Jeszcze większym wyzwaniem będzie sytuacja, w której w takich strefach pracują skomplikowane urządzenia lub maszyny wymagające stałego dozoru, obecne są niebezpieczne substancje wymagające ciągłego monitoringu lub zaistnieje konieczność wykonania bardzo precyzyjnych bądź skomplikowanych prac. Trudności mogą pojawić się również, gdy występuje potrzeba wykonania określonych czynności w miejscach zbyt małych, aby mógł się w nich zmieścić dorosły człowiek.


 


TOP w kategorii


#Robotyka, montaż i obsługa

roboty robotyka roboty inspekcyjne



Roboty inspekcyjne – charakterystyka

Rozwiązaniem w takich sytuacjach coraz częściej stają się roboty inspekcyjne. Zdalnie sterowane, poruszające się samodzielnie i dostosowane do warunków, w których przyjdzie im pracować, są doskonałą receptą na powyższe problemy. A postępujący rozwój technologiczny sprawia, że postawione przed nimi zadania potrafią wykonywać nierzadko znacznie lepiej niż człowiek.

Postępująca robotyzacja kolejnych branż przemysłowych sprawia, że roboty inspekcyjne wykorzystywane są obecnie również do pracy w znacznie mniej ekstremalnych warunkach. Inspekcji wykonywanej przez roboty może podlegać praktycznie każdy obiekt przemysłowy, choć naturalnie w pierwszej kolejności obejmuje ona obiekty techniczne o ograniczonej dostępności.

Można wymienić wiele typów robotów inspekcyjnych, wszystkie jednak wyróżniają się kilkoma wspólnymi cechami. Przede wszystkim jednostki takie powinny być mobilne, aby móc swobodnie przemieszczać się na różnych nawierzchniach i w konkretnych przestrzeniach (na lądzie, w wodzie, w pionie i/lub w poziomie). Co prawda ich konstrukcja i wyposażenie (m.in. typ układu jezdnego, wielkość prześwitu i rozstawu kół czy rozmiary robota) zależą każdorazowo od głównego przeznaczenia, jednak aby ułatwić im poruszanie się, roboty inspekcyjne powinny być stosunkowo lekkie i kompaktowe, a przy tym zwrotne i pozbawione wystających poza obrys nadwozia elementów.

Drugą ważną cechą robotów inspekcyjnych jest ich autonomiczność. W wielu przypadkach operator ma wprawdzie możliwość sterowania robotem na odległość (za pośrednictwem kabla bądź bezprzewodowo), jednak jego głównym przeznaczeniem jest praca bez obecności użytkownika. Niezbędna będzie więc zdolność jednostki do samodzielnego przetwarzania danych z pomieszczenia, w którym się znajduje. Ta zaś jest związana z dotarciem do celu i wykonaniem głównego zadania, które nie byłoby możliwe bez zastosowania systemu sensorycznego. Uzyskane w ten sposób informacje trafiają do operatora, który ocenia stan badanego obiektu i podejmuje decyzję o realizacji dalszych prac.

 

Inspekcja rurociągów

Jednym z typowych zastosowań robotów inspekcyjnych, istotnym z punktu widzenia wielu branż przemysłowych, jest kontrola stanu rurociągów. Ważka rola tego zadania wynika przede wszystkim z faktu, że Polskę wzdłuż i wszerz przecinają tysiące kilometrów rurociągów, z czego tylko niewielką część stanowią rurociągi naziemne. Pozostałe instalacje biegną pod powierzchnią ziemi lub wody, co powoduje, że dostęp do ich wnętrza jest praktycznie niemożliwy, zaś ocena ich stanu od strony zewnętrznej rzadko bywa wiarygodna.

I właśnie ten utrudniony dostęp skłania inspektorów do korzystania z pomocy różnych robotów inspekcyjnych, z reguły przystosowanych do prac w środowisku wodnym. Ich wygląd i funkcjonalność zależy przy tym od typu rurociągu – średnicy wewnętrznej, przekroju kołowego bądź prostokątnego oraz położenia w pionie lub poziomie. Zadaniem robota jest w tym przypadku zarówno zlokalizowanie uszkodzeń (w tym korozji, rozszczelnień na łączeniu oraz rozgałęzieniach, wżerów i odkształceń) oraz ich naprawa, jak również czyszczenie oraz usuwanie zatorów.

Powszechne zastosowanie robotów w rurociągach wynika też z przepisów, które wymagają przeprowadzania inspekcji wizyjnych oraz wykonywania regularnych pomiarów instalacji.

Roboty przeznaczone do prac inspekcyjnych w rurociągach mają jedną wadę: są przystosowane albo do ruchu poziomego, albo pionowego. Nad przezwyciężeniem tego ograniczenia pracują naukowcy z AGH: opracowany przez nich prototyp robota (tzw. rurociągowca) – dzięki innowacyjnemu pozycjonowaniu gąsienic – jest w stanie poruszać się zarówno w płaszczyźnie poziomej, jak i pionowej.

 

Inspekcja przewodów

Przewody kominowe, wentylacyjne, a także kablowe, w tym elektryczne i wysokiego napięcia, również wymagają regularnej inspekcji w celu wykrycia i naprawy ewentualnych uszkodzeń oraz usunięcia zanieczyszczeń – zwłaszcza w tych strefach bądź na tych odcinkach, gdzie przewody są zabudowane, a dostęp do nich utrudniony na skutek braku włazów rewizyjnych. Zastąpienie pracownika robotem wynika tu nie tylko z potrzeby zapewnienia mu bezpieczeństwa, ale również wysokich wymagań względem dokładności wykonywanej inspekcji. Robot jest bowiem w stanie bardziej skrupulatnie sprawdzić wszystkie styki i łączenia, a także wykryć początki korozji występującej najczęściej na łączeniach, załamaniach oraz w miejscach pęknięcia kabli. Kwestie te są niezwykle istotne w przypadku przewodów elektrycznych, gdyż nawet drobne uszkodzenia mogą wywołać zwarcie, a w efekcie pożar instalacji.

 

Inspekcja zbiorników z cieczą

Zbiorniki z cieczą (najczęściej z wodą) muszą podlegać częstym inspekcjom ze względu na konieczność utrzymania w dobrym stanie technicznym ścian i dna zbiornika. Wykorzystanie do takich prac robota przystosowanego do prac pod wodą skraca czas i zmniejsza koszty takiego przedsięwzięcia, gdyż eliminuje potrzebę opróżniania zbiornika. Poza monitoringiem stanu technicznego akwenu tego typu roboty mogą wykonać również prace czyszczące, usuwając zalegające złoża osadu czy innych nieczystości. Zaangażowanie robota do pracy w zbiornikach z cieczą jest niezwykle ważne w sytuacji, gdy mamy do czynienia z potężnymi obiektami o głębokości kilkudziesięciu metrów, a także wtedy, gdy w zbiornikach gromadzona jest inna ciecz niż woda.

 

Inspekcja kopalni

Eksploatacja pokładów węgla i innych surowców niesie ze sobą poważne ryzyko zawalenia się ziemi, a także wybuchu gazów lub pożarów endogenicznych. W sytuacjach zagrożenia, gdy ryzyko wystąpienia powyższych zjawisk jest wysokie, oraz podczas akcji ratowniczych niezwykle pomocne okazują się roboty inspekcyjne. Są one bowiem w stanie dokonać pomiarów stężenia gazów, temperatury i wilgotności bezpośrednio w zagrożonych rejonach z miejsca możliwie najbliższego źródła wybuchu, dzięki czemu można dużo precyzyjniej oszacować rzeczywistą skalę ryzyka.

Roboty do prac w kopalniach mają jeszcze jedną ogromną zaletę: są w stanie pracować w wysokich temperaturach (powyżej 40°C), a więc w środowisku skrajnie nieprzyjaznym nawet dla najlepiej wyposażonego specjalisty.

Zaprezentowane aplikacje stanowią tylko kilka wybranych przykładów typowych sytuacji, w których roboty inspekcyjne okazują się niezwykle przydatne. Łatwo sobie jednak wyobrazić kolejne zastosowania, w których tego typu robot mógłby z powodzeniem zastąpić człowieka. I patrząc na zaangażowanie wielu firm w prace badawczo-rozwojowe nad tą dziedziną technologii, wydaje się, że rzeczywiście będzie go stopniowo zastępował – już nie tylko w wykonywaniu ekstremalnych i skrajnie niebezpiecznych zadań, ale również w bardziej prozaicznych dziedzinach aktywności.

 

Robot – funkcjonariusz służb

Roboty inspekcyjne wydają się również optymalnym rozwiązaniem dla różnych służb mających dbać o nasze bezpieczeństwo: policji, a zwłaszcza jednostek antyterrorystycznych, wojska czy straży pożarnej. Autonomicznie poruszające się roboty już teraz są w stanie usunąć ładunek wybuchowy, wykryć, oznaczyć, a w przyszłości być może także rozbroić minę oraz przedostać się do stref pożaru niebezpiecznych nawet dla odpowiednio odzianego strażaka. Tylko patrzeć, jak roboty zaczną pełnić także funkcje zwiadowcze, a z czasem i bojowe.

Udostępnij:

Drukuj





Wojciech Traczyk



Chcesz otrzymać nasze czasopismo?
Zamów prenumeratę
Zobacz również