New conception of a mobile robot for inspecting ventilation ducts

A robot destined for inspection of ventilation ducts is introduced. The robot consists of two platforms that are able to move in relation to each other. The main problem is to overcome long vertical fragments of ventilation ducts and obstacles such as differently shaped ducts and elbows of various cross sections. Since duct sides are made of steel sheets, the robot climbs vertical parts by using permanent magnets. The structure of the robot applied consists of two platforms placed one above the other. Both platforms are equipped with four immobile columns. At the end of each column a permanent magnet is fixed, driven by servomechanisms, allowing it to descend or lift from the plane of the conduits. An analysis of a minimal number of motions of the upper and lower platform has been carried out, with consideration of obstacles the robot has to overcome. Four motions of the platform meet the requirements mentioned above. Motions of the robot are carried out by using servomechanisms and screw drive mechanisms.

W artykule przedstawiono robota przeznaczonego do inspekcji przewodów wentylacyjnych o nietypowym rozwiązaniu konstrukcyjnym. Podstawowym problem jest pokonywanie długich pionowych fragmentów przewodów i przeszkód, jakimi są różnego rodzaju łączniki kształtowe. Ponieważ przewody wentylacyjne wykonywane są z blachy stalowej do utrzymywania robota na pionowych ścianach zastosowano magnesy stałe. Przyjęto konstrukcje robota składającego się z dwóch platform umieszczonych jedna pod drugą, które mogą się wzajemnie przemieszczać. Każda z platform wyposażona jest w cztery nieruchome słupy na końcach, których umieszczone są magnesy stałe, które za pomącą specjalnych napędów przykładane są lub odrywane do ścianki. W oparciu o przeszkody, które pokonywać ma robot dokonano analizy koniecznych ruchów (minimalnej liczby) platformy dolnej i górnej względem siebie, przy których robot będzie mógł pokonać wszystkie przeszkody. Przyjęto cztery ruchy platform spełniające powyższy warunek, które realizowane są przy pomocy serwomechanizmów i mechanizmów śrubowych.