天津大学研制出3D打印模块式软体机器人，可用于管道检查

　　2021年1月7日，天津大学研究人员3D打印了一个可定制的模块化软机器人，它可以在工业设施的管道上爬行，进行实时检查和监控。

　　这种机器人设备具有一系列柔性弯曲机构和模块化手爪，可以灵活地攀爬奇形怪状的设施。管道断裂经常导致生产延迟，其中许多公司人工检查仍在进行中，因此这种机器人可能代表一种新的更有效的替代方法。

　　管道攀爬的隐藏艺术

　　在许多工厂中，管道是工业效率和最终生产效率所依赖的重要基础。即使是微小的损坏也会对生产造成很大的干扰，所以经常检查管道是否有泄漏已经成为一些大企业的必要条件。

　　目前工业企业多采用工人人工监测管道，但这种方式劳动强度大，存在潜在危险，尤其是管道中携带危险化学品时。因此，开发能够代替这一危险任务的机器人已成为一个重要的研究领域。

　　虽然之前的研究已经产生了一系列机器人解决方案，但它们往往是内部或外部管道攀爬装置，而不是两者兼而有之。更重要的是，前者需要一个封闭的运输网络才能工作，而对于埋地管道来说，外部维护是不可避免的。

　　然而，随着最近软机器人技术的发展，制造复杂的设备变得更加容易。通过采用3D打印技术，天津该大学团队创造了一种优化的设备，可以比以前更灵活地检查管道。

科学家的3D打印机器人采用模块化设计，这使得它们能够根据应用情况进行调整。

　　天津大学团队的3D打印设计

　　为了最大限度地发挥机器人的灵活性，科学家们设计了一种集成的软弯曲。机构可以承受高水平的变形。使用CAD软件创建设备，并使团队能够随意添加模块或调整手爪的直径。

　　机器人的布局包括中间部分，两端有抓手，三个进气管，可以根据需要控制和施加压力。通过对设备的夹具交替加压和减压，机器人可以“攀爬”，尽管它是在它们的直接控制下。

　　在测试过程中，机器人展示了85N毫米的扭矩输出，并爬上了直径为16-38毫米的管道..该机器人还可以以45°和90°的角度缩放丙烯酸网络，这可能是检查倾斜管道的理想选择，因为这些管道可能难以导航。

　　机器人可以内外攀爬，纵向或横向旋转。未来，科学家打算将传感器集成到他们的设备中，并使其成为独立的管道维护解决方案。