金澤大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程系的科學(xué)家開發(fā)了一種原型管道維護(hù)機(jī)器人，可以疏通和修復(fù)各種直徑的管道。該機(jī)器使用具有多個(gè)自由度的切割工具，能夠操縱和解剖物體以進(jìn)行移除。這項(xiàng)工作可能是污水維護(hù)機(jī)器人領(lǐng)域向前邁出的重要一步。

對(duì)建筑物的服務(wù)至關(guān)重要的各種下水道管道需要定期檢查、維修和保養(yǎng)。當(dāng)前在管道內(nèi)移動(dòng)的機(jī)器人主要設(shè)計(jì)用于目視測(cè)量或檢查。一些機(jī)器人是為維護(hù)而開發(fā)的，但它們無(wú)法執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。在-管道機(jī)器人，也可以暢通無(wú)阻，或執(zhí)行復(fù)雜的維護(hù)任務(wù)是非?？扇〉?，尤其是對(duì)于人類無(wú)法穿過(guò)的管道?，F(xiàn)在，金澤大學(xué)的一組研究人員開發(fā)并測(cè)試了具有這些功能的原型。“我們的機(jī)器人可以通過(guò)使他們的工作更加安全來(lái)幫助公民和工業(yè)工人。它可以在人類無(wú)法進(jìn)入或危險(xiǎn)的小管道中運(yùn)行，”第一作者ThaelasuttTugeumwolachot解釋說(shuō)。

設(shè)計(jì)此類機(jī)器人的主要挑戰(zhàn)之一是如何在不同尺寸的管道內(nèi)實(shí)現(xiàn)緊密配合。以前的型號(hào)只能將其寬度擴(kuò)展或收縮約60%。在這里，研究人員在機(jī)器人的身體周圍使用了六個(gè)可折疊的“履帶”臂。這種可調(diào)節(jié)的運(yùn)動(dòng)機(jī)制使其能夠在尺寸在15到31厘米之間的管道中工作，范圍超過(guò)100%。另一個(gè)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是如何將復(fù)雜而堅(jiān)固的手臂機(jī)構(gòu)擠進(jìn)狹小的空間。該機(jī)器人配備了一個(gè)緊湊的手臂，通過(guò)機(jī)器人體內(nèi)多個(gè)電機(jī)的齒輪系驅(qū)動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的切割運(yùn)動(dòng)。

今天的市政下水道系統(tǒng)經(jīng)常被通俗地稱為“胖子”的大而堅(jiān)硬的沉積物堵塞。這些是材料的混合物，例如可沖散的濕巾、油和脂肪，這些材料經(jīng)過(guò)了化學(xué)皂化過(guò)程，很難去除。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)模擬由脂肪塊或其他常見堵塞物(例如樹枝)引起的堵塞來(lái)測(cè)試機(jī)器人應(yīng)對(duì)此類挑戰(zhàn)的能力。“我們發(fā)現(xiàn)一種切削工具帶有球形毛刺的機(jī)器人能夠完成所有的推、切、鉆孔和磨削任務(wù)，”該團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人HiroakiSeki說(shuō)。該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，這項(xiàng)研究將導(dǎo)致更多困難的機(jī)器人使用和狹窄管道中的危險(xiǎn)工作。