理论教育 研发中的超小型机器人,能监测工业设备

研发中的超小型机器人,能监测工业设备

时间:2023-06-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:工业机器人也可以认为是一种边缘设备。位于纽约州的GE研发中心GRC预计在2019年完成超小型机器人的开发。GRC开发的适用于发电厂涡轮的小型机器人,有应用在涡轮叶片和涡轮转子两种。GE研发的用于发电机涡轮的超小型机器人的尺寸是厘米级的,而用于飞机发动机的超小型机器人的尺寸是毫米级的。目前飞机发动机的检查是通过工业内窥镜,从专门为检查而设计的直径为6mm的小孔中插入,来检查涡轮叶片的情况。

研发中的超小型机器人,能监测工业设备

工业机器人也可以认为是一种边缘设备。位于纽约州的GE研发中心GRC预计在2019年完成超小型机器人的开发。它针对发电厂使用的燃气轮机和蒸汽轮机、飞机用的喷气发动机等轮机内部进行“非破坏性检查(不拆解机械进行的检查)”。如果发现问题,就立刻进行修理。这个开发项目的名称是Insitu Robotics。Insitu是拉丁语“现场”的意思。这个项目的目标是在涡轮运行的一线,使用可以进行内部检查和修理的机器人。

GRC开发的适用于发电厂涡轮的小型机器人,有应用在涡轮叶片和涡轮转子两种。用于涡轮叶片的小型机器人的试制品有火柴盒大小,搭载有小型照相机和喷洒修理液的喷雾器等。其本体下部用磁石吸附涡轮叶片,通过电动机驱动的橡胶履带进行移动。

操作人员通过连接Wi-Fi的Windows计算机接入机器人,一边确认照相机拍摄的涡轮内部的图像,一边操控机器人。在涡轮叶片检查中最重要的是检查翼表面的“隔热涂层”。这是因为空气中含有的粉尘在涡轮内部的高温下溶解,可以使涡轮叶片表面下的涂层剥离,造成故障。机器人可以通过Wi-Fi将照相机拍摄的照片传送至Predix云端,通过云端上安装的图像识别功能来检查涂层的状态。当发现涂层有剥落时,用喷雾器将奶油状的修理液喷出,然后用喷雾器基板上的薄片进行均匀涂抹。这个机器人最大的优点是不仅具有检查功能,还具有修理功能。

此外,用于涡轮转子的小型机器人是用多个塑料板堆叠的蛇腹形状。它利用本体上部和下部的塑料板在转子内部的壁面上推压移动。这个机器人安装了可以使照相机和修理液喷雾器移动的机械臂。通过机械臂前后左右的移动以及倾斜,可以很好地对转子内部进行拍摄并涂抹修理液。(www.daowen.com)

GE研发的用于发电机涡轮的超小型机器人的尺寸是厘米级的,而用于飞机发动机的超小型机器人的尺寸是毫米级的。

目前飞机发动机的检查是通过工业内窥镜,从专门为检查而设计的直径为6mm的小孔中插入,来检查涡轮叶片的情况。发现问题的时候,因为没有在涡轮内部自由移动的设备,只能先对发动机进行拆解之后进行修理。这至少要花费100万美元的费用。

GRC指挥开发这款机器人的负责人冬·利普金说:“如果不用拆解发电机和飞机发动机的涡轮就能实现修理,平均一次可以节约100万美元的修理费用。”这款机器人的开发从2013年开始,现在正在开发试制品。GRC目前正在与飞机发动机制造部门GE航空、发电涡轮制造部门GE能源一起合作,进行现场测试(Field Test)。

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