Optimum Dynamic Modeling of a Wall Climbing Robot for Ship Rust Removal

Wang, Xingru; Yi, Zhengyao; Gong, Yu; Wang, Zuwen

doi:10.1007/978-3-642-10817-4_62

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“…En los últimos años se han reportado diferentes trabajos tendientes a incluir a robots en diferentes aplicaciones en tuberías. (Shen et al, 2005), (Wang et al, 2009), (Baghani et al, 2005), (Wang y Fengyu Xu, 2007. Estos robots, diseñados para trabajar en superficies verticales, están teleoperados y se utilizan exitosamente en las tuberías, ductos de drenaje, oleoductos, tanques etc.…”

Section: Entorno De Trabajo Del Nuevo Desarrollounclassified

Estructura Robótica Pre-Tensada para Robot en Tuberías Petroleras

Urdaneta

García

Saltarén

et al. 2012

Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial R

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En este trabajo se presenta el desarrollo de un robot basado en la estructura Pre-Tensada con el fin de realizar tareas de inspección y mantenimiento en tuberías petroleras. Este tipo de estructura mecánica se caracteriza por su bajo peso y su alta capacidad de adaptación a los diferentes diámetros. La aplicación requiere que el dispositivo desarrollado se desplace verticalmente y a alta velocidad por las tuberías utilizadas en la extracción del petróleo. Cabe destacar que en dichas instalaciones se cuenta con Bombas Electro Sumergibles (BES) y Bombas de Cavidad Progresiva (BCP), ambas muy sensibles a las condiciones adversas del entorno; por lo tanto, la importancia de esta investigación radica en que el robot incorpora una red de sensores específicos para medir aquellas variables que puedan interferir en el funcionamiento normal de las bombas. Además, este robot permite automatizar la recuperación de objetos que pueden caer al pozo durante la instalación y mantenimiento del mismo, actualmente este proceso es manual. En este artículo se describen detalladamente las hipótesis de diseño realizadas y la metodología utilizada para el desarrollo del primer prototipo. Finalmente se presentan los resultados obtenidos de dicho desarrollo a través de los cuales se ha podido validar la potencialidad de la aplicación.

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Section: Entorno De Trabajo Del Nuevo Desarrollounclassified

Estructura Robótica Pre-Tensada para Robot en Tuberías Petroleras

Urdaneta

García

Saltarén

et al. 2012

Revista Iberoamericana de Automática e Informática Industrial R

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“…H. Kim et al [9], T. Seo and M. Sitti [10], and G. Lee et al [11]) investigated the joint torque required for a wall-climbing robot to perform a transitional motion at a corner without considering dynamic factors such as robot acceleration and velocity. Liguo et al [17] and Wang et al [18] performed dynamic modeling; however, the model was limited to climbing on vertical surfaces, and the results are insufficient to ensure robot stability when it moves to intersectional areas.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Dynamic analysis during internal transition of a compliant multi-body climbing robot with magnetic adhesion

Nam

Lee

et al. 2014

J Mech Sci Technol

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The control of a robot is optimized to improve its energy efficiency and stability in a geometrically complex environment. For this purpose, analysis is performed on the dynamic modeling of a multi-body robot that can transition its position on corners where horizontal ground and a vertical wall intersect. The robot consists of three bodies that can be attached to the wall by permanent magnetic adhesion and connected by links with two types of compliant joints: a passive type with a torsion spring and an active type with a torque-controlled motor. A dynamics model is derived using the Lagrangian formulation, and investigated in the case of internal corner. Difficulties in the analysis of dynamics for this wall-climbing robot came from how to manage external forces. The external forces acting on the wallclimbing robot result from the wall and the magnets, which change the acting points of the forces. Experiments were conducted to determine the magnetic force with respect to distance. Simulation was then performed to verify the dynamic model. The obtained dynamic model can offer a competent tool for the design and control of the autonomous wall-climbing robot, which can be used for the inspection of heavy-industry buildings, and oil tanks where the geometrically horizontal surface and the vertical wall intersect.

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