管道爬行机器人及检测需求

管道爬行机器人常用于管道内部的特殊作业，其需要深入到人员无法或难以进入的管道空间内实施作业细节。由于作业位置往往人员难以触及，常需要以自动化的方式实施，由此，对于管道爬行机器人的运行精度以及运行稳定性就有了较高的要求，需要对其实施检测评估。

测量的难点

    针对上述管道爬行机器人运行精度以及运行稳定性的测量评估，往往需要在其运动状态下进行。传统的测量工具及手段，难以实现高质量的动态数据采集，这就需要有一款更加现代化的可以同时保障动态采集方式及测量精度的测量仪器。

图1：API系列激光跟踪仪（型号从左至右：iLT / Radian Plus / Radian Pro / Radian Core / iLTx）

 、

API激光跟踪仪解决方案

API旗下的Radian以及iLT系列激光跟踪仪，就是兼具动态采数能力以及超高测量精度的三维测量仪器。

Radian及iLT系列激光跟踪仪，具备有微米级（μm，1/1000mm）的测量精度以及超大的测量范围（测量半径超过80米），其数据采集速率更是达到了1000Hz（1000点/秒），可以轻松满足管道爬行机器人动态测量的检测需求。

图2：Radian激光跟踪仪（左）及iLT激光跟踪仪（右）

    其中，Radian Pro型号激光跟踪仪还集成有IFM干涉激光，测量数据可溯源；Radian Plus/Core型号则采用了完全无线测量平台构建，实现无线电力及数据传输，让测量得心应手；iLT系列激光跟踪仪，更是在兼具Radian系列功能的基础上，将主机的体积以及重量近一步缩小近50%，更加适用于外出便携测量以及产线集成测量。

图3：管道爬行机器人检测现场

    测量的实施

    针对本案例中管道爬行机器人运行精度以及运行稳定性的测量，可通过动态测量爬行机器人运动轨迹，评价其直线度，同时与管道轴线进行平行度的比对来实施。

测量时，先将API激光跟踪仪布设在管道一端合适的位置，保障激光可穿过管道覆盖检测路径；然后将高精度靶球（SMR）固定于爬行机器人末端；随后激光跟踪仪射出激光至靶球中心并锁定；爬行机器人沿设定爬行移动的同时，跟踪仪实时对靶球中心点的位置进行跟踪及动态采集，并反馈至测量软件用于后续分析。

待爬行机器人路径数据采集完毕，即可在测量软件端使用采集到的的点云数据构建理论直线并评价其直线度，随后与提前测量拟合好的管道中心轴线进行平行度比对，从而最终达到对该爬行机器人运行位置精度以及运行稳定性实施评价的目的。

图4：管道爬行机器人检测现场 – 跟踪仪靶球的布设

图5：测量数据与分析

    更多拓展

基于API系列激光跟踪仪超高的采数速率，除本案例中介绍的对管道爬行机器人爬行轨迹的动态测量采集外，API激光跟踪仪还可服务于以下需要高精度动态三维/六维数据采集的场景：

√ AGV/AMR轨迹的测量监测；

√ UAV轨迹的测量监测；

√ 人形/工业/协作/医疗等机器人轨迹的动态测量；

√ 六自由度平台（六足平台）的动态检测；

√ 并联机床的动态检测；

√ 工程机械举升台/舱及其它可移动部件的动态性能测试；

√ 建筑划线机器人的性能检测；

√ 以及更多……

图6：Radian激光跟踪仪AGV动态测量检测现场

图7：iLTx激光跟踪仪AMR动态测量检测现场

图8：Radian激光跟踪仪建筑划线机器人动态检测现场

图9：Radian激光跟踪仪人形机器人动态轨迹检测现场

图10：Radian激光跟踪仪六自由度平台动态测量检测现场

图11：API激光跟踪仪动态三维/六维测量附件功能简介

小结

    API系列激光跟踪仪，以其微米级的测量精度、大尺度的测量范围、以及卓越的动态测量能力，可轻松满足管道爬行机器人以及其它领域需要动态三维/六维数据采集的场景，让测量作业更精准、更高效。