圆形罐底在线检测机器人路径规划和避障研究

圆形罐底在线检测机器人路径规划和避障研究
1.研究目标
本项目拟开发一套基于多传感器在线检测数据的路径规划和避障算法，以支持检测储油罐内部罐底状态的移动机器人。该机器人作为搭载传感器的罐底在线检测平台，需要遍历罐底所有区域，以检测罐底是否有安全隐患。
2.研究必要性
在工业生产以及石油天然气的储存运输中，大型储罐作为最主要的储运工具得到了广泛的应用。金属油罐是采用钢板材料焊成的容器。对于超过10000m3的大容积油罐采用的是高强度的低合金钢。常见的金属油罐形状，一般是立式圆柱形、卧式圆柱形、球形等几种。本文研究涉及的检测机器人主要针对最常见的立式圆柱形油罐，罐底水平，圆形，有小部分面积覆盖管、阀、沉积油渣等障碍物。
这些大型油罐随着时间的延长以及周围介质的环境变化，储罐材料不可避免的会出现老化、腐蚀等缺陷，造成储罐的安全度和抗突发性荷载能力的下降，加上罐内介质的不断倒运，内部压力或液位的不断变化，其罐底缺陷最容易引起介质泄露，导致严重的经济损失和环境生态污染，甚至会危及人身安全。因此定期对储罐罐底进行安全性检测具有重要的意义。
目前国内有大量储罐罐底进入了检修期，急需进行健康状况监测。由于缺少自动化检测设备，储罐底板检测劳动强度大，检测时间长，而且储罐的密封空间不允许工作人员长时间工作，检测效率极低。另外，现代企业要求不停产在线检测以提高生产效率。所以，针对储罐罐底的表面情况和结构特以及储罐的环境特征，设计一种储罐罐底自动化在线检测机器人，对于提高检测效率，降低劳动强度具有广阔的前景和重要的意义。
3. 圆形罐底在线检测运动机器人
随着科学技术的飞速发展以及人类在运动机器人领域不断取得的进步，移动机器人在国防科学、宇宙探险、工业生产、家庭服务等方面的应用前景也愈发广泛。以智能小车为载体的运动机器人是一个集环境