2021年1月7日，天津大學研究人員3D打印了一個可定制的模塊化軟機器人，它可以在工業設施的管道上爬行，進行實時檢查和監控。
這種機器人設備具有一系列柔性彎曲機構和模塊化手爪，可以靈活地攀爬奇形怪狀的設施。管道斷裂經常導致生產延遲，其中許多公司人工檢查仍在進行中，因此這種機器人可能代表一種新的更有效的替代方法。
管道攀爬的隱藏藝術
在許多工廠中，管道是工業效率和最終生產效率所依賴的重要基礎。即使是微小的損壞也會對生產造成很大的干擾，所以經常檢查管道是否有泄漏已經成為一些大企業的必要條件。
目前工業企業多采用工人人工監測管道，但這種方式勞動強度大，存在潛在危險，尤其是管道中攜帶危險化學品時。因此，開發能夠代替這一危險任務的機器人已成為一個重要的研究領域。
雖然之前的研究已經產生了一系列機器人解決方案，但它們往往是內部或外部管道攀爬裝置，而不是兩者兼而有之。更重要的是，前者需要一個封閉的運輸網絡才能工作，而對于埋地管道來說，外部維護是不可避免的。
然而，隨著最近軟機器人技術的發展，制造復雜的設備變得更加容易。通過采用3D打印技術，天津該大學團隊創造了一種優化的設備，可以比以前更靈活地檢查管道。
科學家的3D打印機器人采用模塊化設計，這使得它們能夠根據應用情況進行調整。
天津大學團隊的3D打印設計
為了最大限度地發揮機器人的靈活性，科學家們設計了一種集成的軟彎曲。機構可以承受高水平的變形。使用CAD軟件創建設備，并使團隊能夠隨意添加模塊或調整手爪的直徑。
機器人的布局包括中間部分，兩端有抓手，三個進氣管，可以根據需要控制和施加壓力。通過對設備的夾具交替加壓和減壓，機器人可以“攀爬”，盡管它是在它們的直接控制下。
在測試過程中，機器人展示了85N毫米的扭矩輸出，并爬上了直徑為16-38毫米的管道..該機器人還可以以45°和90°的角度縮放丙烯酸網絡，這可能是檢查傾斜管道的理想選擇，因為這些管道可能難以導航。
機器人可以內外攀爬，縱向或橫向旋轉。未來，科學家打算將傳感器集成到他們的設備中，并使其成為獨立的管道維護解決方案。