Ontwerp van een inspectierobot voor trace en kwaliteitsbepaling van kleine leidingen Pipe Inspection Robot for AuTonomous Exploration (PIRATE) Het Nationale Buisleidingen Platform, 26 April 2012 Edwin Dertien
[email protected]
Control Engineering, University of Twente, The Netherlands
03/24/2011
<br />
<br />
PIRATE<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
2<br />
<br />
Inhoud <br />
<br />
PIRATE project modelvorming (trace bepaling) sensoren (kwaliteitsmeting) recente ontwikkelingen<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
3<br />
<br />
Doel van het onderzoeksproject Inspectie van het lagedruk-net op stadsniveau (straatniveau) Ontwerp van een mechanisch systeem (robot) geschikt om door het gegeven net te bewegen<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
4<br />
<br />
Onderzoekspartners<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
5<br />
<br />
Vereisten voor de robot <br />
<br />
Werkgebied: het lagedruknet - (100.000 km) Diameters in het bereik 63 - 125 mm Hellingen van 45º Scherpe 90º bochten, T-stukken PE, PVC en grijs gietijzer<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
6<br />
<br />
Vereisten voor het systeem autonome werking (geen communicatie) snelheid: 8 cm / sec meerdere sensoren voor navigatie en kwaliteitsbepaling meerdere uren autonome werking (laag energieverbruik) Infrastructuur: oplaadpunten, invoersluizen<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
7<br />
<br />
Sensoren <br />
<br />
visuele inspectie (obstakels, vuil, stof, vocht) vervorming (drukbelasting, puntbelasting) lekken (met geluid) mogelijke andere sensoren (ultrasoon, MFL)<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
8<br />
<br />
Vergelijkbare systemen PIG’s Rioolinspectie Autonome buisinspectie platforms<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
9<br />
<br />
Uitdaging voor dit project<br />
<br />
63 - 125 mm<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
10 2012 PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april<br />
<br />
Mechatronisch concept Robot op wielen Modulair systeem Benut de ruimte in een buis maximaal<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
11<br />
<br />
Mechatronisch concept Klemmen en rijden<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
12<br />
<br />
Mechatronisch concept<br />
<br />
'Trein' bestaande uit 7 modules<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
13<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
14<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
15<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
16<br />
<br />
Mechatronisch design <br />
<br />
twee aangedreven wielen vier klemmende gewrichten een rotatiegewricht (midden) gedistribueerd regelsysteem (modulair)<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
17<br />
<br />
Besturingselektronica <br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
ARM7, 60MHz radio (kort bereik) SD geheugenkaart temperatuursensor versnellingsopnemer afmeting: 30 x 40 mm<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
18<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
19<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
20<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
21<br />
<br />
Video<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
22<br />
<br />
Inhoud <br />
<br />
PIRATE project modelvorming (trace bepaling) sensoren (kwaliteitsmeting) recente ontwikkelingen<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
23<br />
<br />
Wereldmodel PIRATE heeft een wereldmodel nodig voor navigatie Gebruik alle beschikbare gegevens Integreer gevens van verschillende sensoren (sensorfusion) <br />
<br />
'state' data van de robot (toestand: alle hoeken, hoeksnelheden) gegevens van een optisch sensorsyteem combineer met de bekende gegevens over het netwerk (map) CML (concurrent Mapping and Localization)<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
24<br />
<br />
Robot toestand (state) Draadloze verbinding (voor test situatie) Gebruik deze data in een simulatie omgeving Metingen Wereldmodel Feedback naar de Operator<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
25<br />
<br />
Communicatie<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
26<br />
<br />
Wereldmodel 3D model in 20sim omgeving Bepaal hoek tussen twee virtuele buis-segmenten Buis diameter bepaald door klem-hoek van de robot<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
27<br />
<br />
Robot in simulatie omgeving<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
28<br />
<br />
Robot in simulatie omgeving<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
29<br />
<br />
Types segmenten<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
30<br />
<br />
Inhoud <br />
<br />
PIRATE project modelvorming (trace bepaling) sensoren (kwaliteitsmeting) recente ontwikkelingen<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
31<br />
<br />
Sensoren visie (obstakels, stof, vuil, vocht) vervorming (punt (inslag) en drukvervorming) lekken (met ultrasoongeluid)<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
32<br />
<br />
Sensor voor vervormingsmeting<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
33<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
34<br />
<br />
Principe<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
35<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
36<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
37<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
38<br />
<br />
Visiesysteem Integreer de beeldgegevens in het wereldmodel aparte camera-probe detecteer obstakels en bochtstukken combineer deze data met odometrie (wielomwenteling) en intertiaalmeting (versnellingsopnemer) 'Wereldmodel' = tracebepaling!<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
39<br />
<br />
Sensor test systeem<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
40<br />
<br />
Sensor test systeem in 100mm buis<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
41<br />
<br />
Beeldverwerking<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
42<br />
<br />
Beeld in verschillende obstakels Gebruik beeld in obstakels als 'navigatiepunten'<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
43<br />
<br />
90 graden bocht (simulatie)<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
44<br />
<br />
verwacht beeld voor 90 graden bocht<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
45<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
46<br />
<br />
Meting en Recept<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
47<br />
<br />
T-stuk<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
48<br />
<br />
Camera T-stuk<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
49<br />
<br />
Metingen in het T-stuk<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
50<br />
<br />
Conclusie meetsysteem Camerasysteem is geschikt om zeer kleine obstakels en afwijkingen t.o.v. een cirkelvorm (<0.5 mm) te meten Door de meting in de tijd te combineren met odometrie (wielomwenteling) en intertiaal meting kan een model van de buisleiding gemaakt worden. Dit is voor korte lengtes getest. Aan combinatie met de toestand-gegevens uit de robot zelf wordt gewerkt.<br />
<br />
Vervolgstap: integratie van het camerasysteem met de robot.<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
51<br />
<br />
Inhoud <br />
<br />
PIRATE project modelvorming (trace bepaling) sensoren (kwaliteitsmeting) recente ontwikkelingen<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
52<br />
<br />
Nieuwe ontwikkeling Integratie van beide aanpakken voor het maken van een wereldmodel Herontwerp met rapid prototyping techniek Objet 3D printer, Trotec Lasersnijder Akoestische lekmeting (bij KIWA) (duur)test bij een testnet bij KIWA)<br />
<br />
Integratie van camerasysteem met de robot TI OMAP processors with integrated DSP<br />
<br />
Communicatiesysteem bedraad (tethered)<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
53<br />
<br />
3D geprint prototype Alle wielen aangedreven universeel module-ontwerp (identieke modules) deze robot kan vertikaal klimmen!<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
54<br />
<br />
Snelle ontwerpcyclus door 3D print<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
55<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
56<br />
<br />
Conclusie Veelbelovend mechatronisch concept Robot kan voortbewegen door de gestelde beperkingen in het net (bijna) klaar om in een testnetwerk te experimenteren<br />
<br />
Simulatieomgeving voor meerdere doeleinden Presentatie van meetresultaten Visualisatie van trace en robot Start voor 'cockpit' voor de operator<br />
<br />
Geschikt beeldverwerkings-systeem navigatie inspectie<br />
<br />
Interessante productiemethode Licht gewicht, makkelijk reproduceerbaar<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
57<br />
<br />
PIRATE<br />
<br />
03/24/2011<br />
<br />
PIRATE Nationaal Buisleidingen Platform 26 april 2012<br />
<br />
58<br />
<br /> </div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div class="modal fade" id="report" tabindex="-1" role="dialog" aria-hidden="true">
<div class="modal-dialog">
<div class="modal-content">
<form role="form" method="post" action="https://adoc.pub/report/ontwerp-van-een-inspectierobot-voor-trace-en-kwaliteitsbepal" style="border: none;">
<div class="modal-header">
<button type="button" class="close" data-dismiss="modal" aria-hidden="true">×</button>
<h4 class="modal-title">Report "Ontwerp van een inspectierobot voor trace en kwaliteitsbepaling van kleine leidingen"</h4>
</div>
<div class="modal-body">
<div class="form-group">
<label>Your name</label>
<input type="text" name="name" required="required" class="form-control" />
</div>
<div class="form-group">
<label>Email</label>
<input type="email" name="email" required="required" class="form-control" />
</div>
<div class="form-group">
<label>Reason</label>
<select name="reason" required="required" class="form-control">
<option value="">-Select Reason-</option>
<option value="pornographic" selected="selected">Pornographic</option>
<option value="defamatory">Defamatory</option>
<option value="illegal">Illegal/Unlawful</option>
<option value="spam">Spam</option>
<option value="others">Other Terms Of Service Violation</option>
<option value="copyright">File a copyright complaint</option>
</select>
</div>
<div class="form-group">
<label>Description</label>
<textarea name="description" required="required" rows="3" class="form-control" style="border: 1px solid #cccccc;"></textarea>
</div>
<div class="form-group">
<div style="display: inline-block;">
<div class="g-recaptcha" data-sitekey="6LcEnMcZAAAAAFHzKKgaE-Qh57XzUTzpfRElD4dP"></div>
</div>
</div>
<script src='https://www.google.com/recaptcha/api.js'></script>
</div>
<div class="modal-footer">
<button type="button" class="btn btn-default" data-dismiss="modal">Close</button>
<button type="submit" class="btn btn-primary">Send</button>
</div>
</form>
</div>
</div>
</div>
<script>
$(document).ready(function () {
var inner_height = $(window).innerHeight() - 250;
$('#pdfviewer').css({"height": inner_height + "px"});
});
</script>
<footer class="footer" style="margin-top: 60px;">
<div class="container-fluid">
Copyright © 2024 ADOC.PUB. All rights reserved.
<div class="pull-right">
<span><a href="https://adoc.pub/about">About Us</a></span> |
<span><a href="https://adoc.pub/privacy">Privacy Policy</a></span> |
<span><a href="https://adoc.pub/term">Terms of Service</a></span> |
<span><a href="https://adoc.pub/copyright">Copyright</a></span> |
<span><a href="https://adoc.pub/contact">Contact Us</a></span> |
<span><a href="https://adoc.pub/cookie_policy">Cookie Policy</a></span>
</div>
</div>
</footer>
<!-- Modal -->
<div class="modal fade" id="login" tabindex="-1" role="dialog" aria-labelledby="myModalLabel">
<div class="modal-dialog" role="document">
<div class="modal-content">
<div class="modal-header">
<button type="button" class="close" data-dismiss="modal" aria-label="Close" on="tap:login.close"><span aria-hidden="true">×</span></button>
<h4 class="modal-title" id="add-note-label">Sign In</h4>
</div>
<div class="modal-body">
<form action="https://adoc.pub/login" method="post">
<div class="form-group">
<label class="sr-only" for="email">Email</label>
<input class="form-input form-control" type="text" name="email" id="email" value="" placeholder="Email" />
</div>
<div class="form-group">
<label class="sr-only" for="password">Password</label>
<input class="form-input form-control" type="password" name="password" id="password" value="" placeholder="Password" />
</div>
<div class="form-group">
<div class="checkbox">
<label class="form-checkbox">
<input type="checkbox" name="remember" value="1" />
<i class="form-icon"></i> Remember me
</label>
<label class="pull-right"><a href="https://adoc.pub/forgot">Forgot password?</a></label>
</div>
</div>
<button class="btn btn-primary btn-block" type="submit">Sign In</button>
</form>
</div>
</div>
</div>
</div>
<!-- Global site tag (gtag.js) - Google Analytics -->
<script async src="https://www.googletagmanager.com/gtag/js?id=UA-177279549-1"></script>
<script>
window.dataLayer = window.dataLayer || [];
function gtag(){dataLayer.push(arguments);}
gtag('js', new Date());
gtag('config', 'UA-177279549-1');
</script>
<script src="https://adoc.pub/assets/js/jquery-ui.min.js"></script>
<link rel="stylesheet" href="https://adoc.pub/assets/css/jquery-ui.css">
<script>
$(function () {
$("#document_search").autocomplete({
source: function (request, response) {
$.ajax({
url: "https://adoc.pub/suggest",
dataType: "json",
data: {
term: request.term
},
success: function (data) {
response(data);
}
});
},
autoFill: true,
select: function( event, ui ) {
$(this).val(ui.item.value);
$(this).parents("form").submit();
}
});
});
</script>
<!-- cookie policy -->
<div id="ADOCPUB_cookie_box" style="z-index:99999; border-top: 1px solid #fefefe; background: #FFC107; width: 100%; position: fixed; padding: 5px 15px; text-align: center; left:0; bottom: 0;">
Our partners will collect data and use cookies for ad personalization and measurement. <a href="https://adoc.pub/cookie_policy" target="_blank">Learn how we and our ad partner Google, collect and use data</a>. <a href="#" class="btn btn-success" onclick="accept_ADOCPUB_cookie_box();return false;">Agree & close</a>
</div>
<script>
function accept_ADOCPUB_cookie_box() {
document.cookie = "ADOCPUB_cookie_box_viewed=1;max-age=15768000;path=/";
hide_ADOCPUB_cookie_box();
}
function hide_ADOCPUB_cookie_box() {
var cb = document.getElementById('ADOCPUB_cookie_box');
if (cb) {
cb.parentElement.removeChild(cb);
}
}
(function () {
var ADOCPUB_cookie_box_viewed = (function (name) {
var matches = document.cookie.match(new RegExp("(?:^|; )" + name.replace(/([\.$?*|{}\(\)\[\]\\\/\+^])/g, '\\$1') + "=([^;]*)"));
return matches ? decodeURIComponent(matches[1]) : undefined;
})('ADOCPUB_cookie_box_viewed');
if (ADOCPUB_cookie_box_viewed) {
hide_ADOCPUB_cookie_box();
}
})();
</script>
<!-- end cookie policy -->
</body>
</html>
<script data-cfasync="false" src="/cdn-cgi/scripts/5c5dd728/cloudflare-static/email-decode.min.js"></script> 
