編 | 王穎
最近，專注機(jī)器人行業(yè)投資的風(fēng)險(xiǎn)投資公司創(chuàng)始人Oliver Mitchell發(fā)表了一篇文章，介紹了可用于管道維修的微型機(jī)器人。
城市地下運(yùn)輸管道面臨著腐蝕、老化、裂紋等各種各樣的問題，隨著全球?qū)κ秃吞烊粴庑枨蟮牟粩嘣黾樱鞘泄艿谰W(wǎng)絡(luò)將不斷擴(kuò)大，管道的檢測維修問題也將成為市政工作的新難點(diǎn)。
為了盡量減少人在危險(xiǎn)工作環(huán)境中的工作，各垂直領(lǐng)域正在越來越多的使用機(jī)器人，比如，石油、天然氣、飲用水等運(yùn)輸管道網(wǎng)絡(luò)的檢測和維修。據(jù)Zion Market Research指出，未來六年，全球管道檢查機(jī)器人市場估計(jì)將超過20億美元，是目前6億美元銷售額的三倍多。
一、管道檢修機(jī)器人市場廣闊
去年，英國政府與包括謝菲爾德在內(nèi)的六所大學(xué)開展了一項(xiàng)耗資3500萬美元的研究，開發(fā)“昆蟲機(jī)器人”，用于修復(fù)地下管道網(wǎng)絡(luò)。
英國政府的目標(biāo)是開發(fā)出一種1厘米大小的機(jī)器人，這種機(jī)器人將能通過水、天然氣和污水管道，進(jìn)行管道故障檢測。
英國謝菲爾德大學(xué)機(jī)械工程教授Kirill Horoshenkov表示，他們的研究不僅是商業(yè)性的，同時(shí)也是保持安全可靠的水和能源供應(yīng)的根本。
Kirill Horoshenkov和他的團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步擴(kuò)展了團(tuán)隊(duì)的研究目標(biāo)，他表示，“ 我們的新研究計(jì)劃將幫助公共事業(yè)公司監(jiān)控隱藏的管道基礎(chǔ)設(shè)施，并在出現(xiàn)問題時(shí)快速有效地解決問題。”這項(xiàng)創(chuàng)新將首次在地下管道中部署具大量有長期自主性的微型機(jī)器人，以及其它新興的管道內(nèi)傳感器、導(dǎo)航和通信解決方案。
2017年12月，智能化管網(wǎng)泄露檢測技術(shù)公司Pure Technologies被水及污水處理解決方案供應(yīng)商Xylem以超過5億美元的金額收購。Xylem通過收購Pure Technologies，將業(yè)務(wù)擴(kuò)大到了石油和天然氣市場，使用機(jī)電一體化數(shù)字檢測進(jìn)行管道檢修。
Pure近25%的業(yè)務(wù)在石油和天然氣行業(yè)。如今，Pure提供了一套用于地面和管道內(nèi)部相連的檢測的產(chǎn)品，以及數(shù)據(jù)管理軟件。除了向能源行業(yè)銷售機(jī)器、傳感器和分析設(shè)備，該公司還在全球數(shù)千條輸水管道中成功部署了設(shè)備。
今年2月，測試設(shè)備供應(yīng)商Eddyfi收購了半自動(dòng)爬行系統(tǒng)機(jī)器人制造商Inuktun，這是Eddyfi在不到三年的時(shí)間里進(jìn)行的第六次收購。Eddyfi的CEO Martin th riault表示，將Inuktun的機(jī)器人與Eddyfi的傳感器和儀器相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)按客戶要求定制解決方案。
雖然目前大多數(shù)微型機(jī)器人技術(shù)都專注于檢測，但微型機(jī)器人將有很大可能被用于修復(fù)管道。
二、定制機(jī)器人提高檢修效率
哈佛大學(xué)教授Robert Wood設(shè)計(jì)了一款可移動(dòng)的微型機(jī)器人，執(zhí)行搜索和救援任務(wù)。勞斯萊斯工程師受到這種微型機(jī)器人的啟發(fā)，去年夏天，他們開發(fā)了依靠用于飛機(jī)引擎修理的微型機(jī)器人。勞斯萊斯公司的James Kell表示，如果這些檢測修理工作由人工來完成，或許需要5個(gè)小時(shí)，但有了這些微型機(jī)器人，它們可能只需要5分鐘就能完成整個(gè)檢測和修理過程。
哈佛大學(xué)研發(fā)的機(jī)器人對(duì)于管道系統(tǒng)來說不夠微型，在通過噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生摩擦，發(fā)出嗡嗡聲。為解決這一問題，Robert Wood與諾丁漢大學(xué)建立了制造和在線技術(shù)中心，用于設(shè)計(jì)和建造一系列定制服務(wù)，并研發(fā)出了能夠遠(yuǎn)程執(zhí)行噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)檢修的定制微型機(jī)器人。
該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人英國諾丁漢大學(xué)Dragos Axinte表示，他們的研發(fā)工作，可以結(jié)合遠(yuǎn)程控制策略，將機(jī)器人的響應(yīng)時(shí)間從幾天減少到幾個(gè)小時(shí)。他說：“我們的機(jī)器人有一天也可以用于石油、天然氣和核能等其他行業(yè)。”
結(jié)語：微型機(jī)器人減少管道事故發(fā)生
機(jī)器人可以用于不適合人類工作的危險(xiǎn)領(lǐng)域，或者用于完成人類無法完成的復(fù)雜工作。管道檢測機(jī)器人能幫助人類完成地下管道的日常檢修和維護(hù)，不僅解決了人工檢測危險(xiǎn)太大的問題，還極大的提高了管道維修的工作效率。
微型機(jī)器人的研發(fā)取得的不僅是商業(yè)上的成就，將微型檢修機(jī)器人用于石油、天然氣、核能的管道檢修工作中，還能避免由于管道破裂造成的危險(xiǎn)事件，同時(shí)也是對(duì)能源的保護(hù)，這也是微型機(jī)器人所取得的社會(huì)意義上的成就。
