Design of an in-pipe climbing robot based on permanent magnets and omni wheels

Abstract

Periodic inspection and maintenance of steel pipelines in industrial need to be scheduled in order to reduce the risk of failure during process. Currently, such inspection is in high risk as a result that most devices are equipped in high position, confined space, narrow space unreachable. Therefore, this work aims at developing a robot used to survey a steel pipe or steel plate. For the goals of increasing working performance and decreasing the risk occurring to operators. The developed robot could move on the pipe surface in 2 patterns, including moving inside the steel pipe with a diameter larger than 5 inches and steel plate. Furthermore, it could move in both horizontal and vertical direction using omni wheels and permanent magnet. As the robot was designed to be waterproof in water level was not higher than robot. The robot can be control manually and monitored front and rear cameras, temperature and moisture with the Control station . The control cable length 50 meter for connected The robot and Control station. The robot can move in vertical motion with the maximum height of 10 m. Consequently, the robot developed in this work could enhance the pipeline inspection and maintenance, as well as reduce the working risk for the operators.

การตรวจสอบสภาพและซ่อมแซมท่อโลหะต่างๆ ในโรงงานอุตสาหกรรมนั้นมีความจำเป็นเพื่อช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดความเสียหายระหว่างการใช้งาน โดยการตรวจสอบปัจจุบันโดยผู้ปฎิงานนั้นมีความเสี่ยงเนื่องมาจาก อุปกรณ์อยู่ที่สูง พื้นที่อับอากาศ หรือพื้นที่แคบ ขนาดเล็กไม่สามารถเข้าถึงได้ ดังนั้น งานวิจัยนี้ จึงมีวัตถุประสงค์ เพื่อออกแบบและสร้างหุ่นยนต์สำรวจสภาพพื้นผิวภายในท่อโลหะหรือพื้นที่ที่เป็นเหล็ก เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานซ่อมบำรุงและลดความเสี่ยงของผู้ปฎิบัติงาน หุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้นสามารถเคลื่อนที่บนพื้นผิวได้ใน 2 รูปแบบคือ เคลื่อนที่ภายในท่อเหล็กที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 นิ้วขึ้นไปและบนแผ่นเหล็กในแนวดิ่งและแนวระดับ โดยใช้ล้อโอมนิและแม่เหล็กถาวรช่วยในการเคลื่อนที่ สามารถเคลื่อนที่ในพื้นที่ที่มีน้ำสูงเท่ากับตัวหุ่นยนต์ ควบคุมหุ่นยนต์ด้วยชุดกล่องควบคุมโดยผู้ควบคุมผ่านกล่องที่มีการแสดงภาพจากกล้องหน้าและหลังจากตัวหุ่นยนต์ มีจอแสดงอุณหภูมิและความชื้นภายนอกและภายในหุ่นยนต์ การเชื่อมต่อหุ่นยนต์และชุดควบคุมใช้สายยาว 50 เมตร หุ่นยนต์สามารถเคลื่อนที่ในแนวดิ่งได้ที่ความสูงสูงสุด 10 เมตร ดังนั้นหุ่นยนต์ที่พัฒนาขึ้นจึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการตรวจสอบ ซ่อมบำรุง และลดความเสี่ยงของผู้ปฎิบัติงาน