МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ

Исследование механизма раскрытия опорных ног внутритрубного робота для движения внутри трубопроводов

Авторы

  • Дмитрий Николаевич Кучев Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Россия, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29
  • Илья Сергеевич Пищальников Департамент образования администрации города Перми, 614000, Россия, Пермский край, г. Пермь, ул. Сибирская, д. 8
  • Максим Эдуардович Кичигин Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Россия, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29
  • Никита Николаевич Кучев Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Россия, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29
DOI: 10.25726/z2968-3983-6106-e EDN: FQOLEY

Как цитировать

ГОСТ Кучев Д. Н., Пищальников И. С., Кичигин М. Э., Кучев Н. Н. Исследование механизма раскрытия опорных ног внутритрубного робота для движения внутри трубопроводов // СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ. 2026. Т. 70. № 7. С. 72-81. DOI: 10.25726/z2968-3983-6106-e
APA Кучев, Д. Н., Пищальников, И. С., Кичигин, М. Э. & Кучев, Н. Н. (2026). Исследование механизма раскрытия опорных ног внутритрубного робота для движения внутри трубопроводов. СТРОИТЕЛЬНЫЕ И ДОРОЖНЫЕ МАШИНЫ, 70(7), 72-81. https://doi.org/10.25726/z2968-3983-6106-e

Аннотация

Разработка универсальных внутритрубных робототехнических комплексов является одним из актуальных направлений современной инженерной робототехники, поскольку значительная часть существующих диагностических устройств рассчитана на ограниченный диапазон диаметров трубопроводов. Использование отдельных робототехнических платформ для каждого типоразмера приводит к увеличению стоимости эксплуатации и усложняет проведение обследований протяжённых трубопроводных систем. В настоящей работе исследован механизм раскрытия опорных ног внутритрубного мобильного робота, предназначенного для работы в трубопроводах условным проходом от 500 до 1400 мм. Предложена конструкция радиального механизма раскрытия, оснащённого телескопическими опорными элементами и синхронным зубчатым приводом, обеспечивающим одновременное изменение положения всех приводных модулей. Для оценки работоспособности конструкции разработана кинематическая модель механизма и выполнено моделирование процесса раскрытия при различных значениях угла поворота опорных ног. Исследовано влияние геометрических параметров механизма на изменение проходного диаметра робота и определены рациональные диапазоны рабочих положений, обеспечивающие устойчивое центрирование конструкции внутри трубопровода. Полученные результаты подтверждают возможность применения единой робототехнической платформы для диагностики трубопроводов большого диапазона диаметров без увеличения транспортных габаритов, что расширяет область практического применения разработанного технического решения и создаёт основу для дальнейших исследований динамики движения внутритрубного робота.

Ключевые слова

внутритрубный робот диагностика трубопроводов механизм раскрытия опорные ноги телескопическая конструкция кинематическое моделирование мобильные робототехнические системы адаптация к диаметру трубопровода инженерная робототехника

Библиографические ссылки

Бурцев А.П., Бурцев А.П., Отто Й. Моделирование мобильной гусеничной платформы для внутритрубной диагностики // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2023. № 8 (1068). С. 18-21.

Бутов О.А. Исследование механизма адаптации внутритрубного робота к диаметру трубы и регулировки тягового усилия при применении всенаправленных колес // Проблемы искусственного интеллекта. 2024. № 1 (32). С. 63-74.

Ежов В.С., Семичева Н.Е., Бурцев А.П. Внутритрубный дефектоскоп: патент № 2857340 C1 Российская Федерация, МПК B25J 9/00: заявл. 14.05.2025: опубл. 02.03.2026.

Исаев А.В., Мозолевская Т.В., Андреев А.В. Выявление различных повреждений поверхностей с использованием робототехники // Энергетические установки и технологии. 2023. Т. 9. № 4. С. 51-56.

Кучев Д.Н., Тонков Е.Ю., Гумаров Э.Х. Автономный робот для внутритрубной диагностики: патент № 2796166 C1 Российская Федерация, МПК B25J 9/00, F17D 5/00, F16L 101/30: № 2022127654: заявл. 25.10.2022: опубл. 17.05.2023.

Петров А.А., Устинов М.С., Лукьянов Г.В. Анализ робототехнических комплексов в нефтяной промышленности // Моя профессиональная карьера. 2025. Т. 1. № 75. С. 55-65.

Розанов С.О., Полетаев А.В. Хирурги для трубопроводов: как роботы «Тьюбот» диагностируют промышленные артерии страны // Нефть. Газ. Новации. 2025. № 12 (301). С. 73-74.

Саяпин С.Н. Реверсивное устройство внутритрубного миниатюрного пушпульного робота // Вестник машиностроения. 2025. Т. 104. № 1. С. 47-52.

Islas García E., Torres SanMiguel C.R., Ceccarelli M., Tapia Herrera R. Pipeline inspection tests using a biomimetic robot // Biomimetics. 2021. Т. 6. № 1. Art. 17.

Kaiwart A., Dubey N.D., Naseer F. Design of adaptive wheel driven pipeline inspection robot // Lecture Notes in Mechanical Engineering. 2022. С. 583-595.

Liu D., Lu J. Dynamic characteristics of two-mass inertial pipeline robot driven by noncircular gears // Lecture Notes in Computer Science. 2021. Т. 13016. С. 79-90.

Liu D., Lu J., Cao Y., Jin X. Dynamic characteristics of two-mass impact pipeline robot driven by non-circular gears // Advances in Mechanical Engineering. 2022. Т. 14. № 5.

Okoli J.C., Ubochi B.C. Autonomous robot for gas pipeline inspection and leak detection // International Journal of Computing and Digital Systems. 2021. Т. 11. № 1. С. 811-820.

Song Z., Yao J., Hao H. Design and implementation of video processing controller for pipeline robot based on embedded machine vision // Neural Computing and Applications. 2021.

Tang Y., Wu J., Liu X. Dynamic control stability analysis of pipeline intelligent plugging robot in its deceleration and precise positioning // Journal of Mechanical Science and Technology. 2022. Т. 36. № 9. С. 4707-4717.

Выпуск

Том 70 № 7 (2026): Строительные и дорожные машины

Раздел

МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ

Метрики

45 просмотров
0 скачиваний
JATS XML
Хотите опубликоваться?
Подать статью

Машиночитаемые метаданные

JATS XML

Похожие статьи

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 > >> 

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)