МЕХАТРОННИЙ КОМПЛЕКС ДІАГНОСТУВАННЯ МАГІСТРАЛЬНИХ ТРУБОПРОВОДІВ

Stefan Volodymyrovych Zaichenko; Stepan Prokopovych Shevchuk; Oleksandr Valeriiovych Danilin; Vitalii Anatoliiovych Pobihailo; Nataliia Ivanivna Zhukova

doi:10.20535/1813-5420.3.2018.163998

Автор(и)

Stefan Volodymyrovych Zaichenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-8446-5408
Stepan Prokopovych Shevchuk Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-7517-0501
Oleksandr Valeriiovych Danilin Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-3207-1156
Vitalii Anatoliiovych Pobihailo Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0003-2673-7329
Nataliia Ivanivna Zhukova Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0000-0002-4215-6981

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2018.163998

Ключові слова:

трубопровід, положення, система координат, кути Ейлера, довжина траєкторії, мехатронний комплекс

Анотація

Для визначення напруженого стану трубопроводу необхідно визначення дійсного його положення. Визначення дійсного положення трубопроводу можливе шляхом використання мобільного робота. Використання малогабаритного легкого робота дозволить встановити положення трубопроводу у складних умовах, коли використання повно профільних діагностичних засобів неможливо. Аналіз можливих методів позиціювання мехатронних комплексів показав, що для визначення положення комплексу за допомогу микроелектронних систем можливо використати три кути Ейлера и довжину траєкторії руху. Метою досліджень є розроблення аналітичних залежностей і експериментального мехатронного комплексу які дозволяють встановити дійсне положення осі трубопроводу. Для досягнення поставленої мети розроблені залежності які дозволяють визначити за кутами Ейлера і довжиною пройденого шляху траєкторію руху мехатронного комплексу. Після встановлення координат траєкторії руху комплексу розроблені залежності які дозволяють встановити положення осі трубопроводу. Розроблено експериментальний зразок мехатронного комплексу діагностування стану трубопроводів який дозволив підтвердити правомірність запропонованої методики при визначенні дійсного положення осі трубопроводів. Отримані аналітичні залежності можливо використати при дослідженні геометрії геотехнічних споруд.

Посилання

Koshkarev, A., Burkov, V. (1998). Heoynformatyka. Tolkovanye osnovnikh termynov. M.: HYS-Assotsyatsyia, 213s.

Ysyy, Kh., Ynouэ, Kh., Symoiama Y. (1988). Mekhatronyka. M.: Myr, 318 s.

Siegwart, R., Nourbakhsh, I. R., & Scaramuzza, D. (2011). Introduction to autonomous mobile robots. MIT press.

Bares, J. E., & Wettergreen, D. S. (1999). Dante II: Technical description, results, and lessons learned. The International Journal of Robotics Research, 18(7), 621-649.

Durrant-Whyte, H., Majumder, S., Thrun, S., De Battista, M., & Scheding, S. (2003). A bayesian algorithm for simultaneous localisation and map building. In Robotics Research (pp. 49-60). Springer Berlin Heidelberg.

Parcheta, C. E., Pavlov, C. A., Wiltsie, N., Carpenter, K. C., Nash, J., Parness, A., & Mitchell, K. L. (2016). A robotic approach to mapping post-eruptive volcanic fissure conduits. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 320, 19-28.

Zaichenko, S., Shalenko, V., Shevchuk, N., & Vapnichna, V. (2017). Development of a geomechatronic complex for the geotechnical monitoring of the contour of a mine working. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(9 (87)), 19-25.

Marushchak. P. O.. & Konovalenko. I. V. (2010). Izmereniye deformatsii materialov putem analiza tsifrovykh izobrazheniy poverkhnosti. Zavodskaya laboratoriya. Diagnostika materialov. 76(6). 55-61.

Mitrokhin. M. Yu.. Spirin. V. A.. & Aleksandrov. V. A. (2008). Vnutritrubnaya diagnostika trudnodostupnykh uchastkov lineynoy chasti MG. Gazovaya promyshlennost. (6). 72-74.

Egorov. I. N.. & Kadkhim. D. A. (2011). Primeneniye mobilnykh robotov pri vnutritrubnoy diagnostike truboprovodov s peremennym poperechnym secheniyem. Elektronnyy nauchnyy zhurnal «Neftegazovoye delo. (3). 73-85.

Golubkin. I. A.. & Shcherbatov. I. A. (2014). Sistema upravleniya mobilnym kolesnym robotom dlya vnutritrubnoy inspektsii gazoprovodov. Informatika i sistemy upravleniya. (4). 129-140.

Voronchikhin. S. Yu.. Samokrutov. A. A.. & Sedelev. Yu. A. (2016). Otsenka tekhnicheskogo sostoyaniya tekhnologicheskikh truboprovodov kompressornykh stantsiy PAO «Gazprom» s primeneniyem robotizirovannykh skanerov. Nauchno-tekhnicheskiy sbornik Vesti gazovoy nauki. (3). 120-130.

Liu, J., Zhong, L., Wickramasuriya, J., & Vasudevan, V. (2009). uWave: Accelerometer-based personalized gesture recognition and its applications. Pervasive and Mobile Computing, 5(6), 657-675.

Jang, I. J., & Park, W. B. (2003, October). Signal processing of the accelerometer for gesture awareness on handheld devices. In Robot and Human Interactive Communication, 2003. Proceedings. ROMAN 2003. The 12th IEEE International Workshop on (pp. 139-144). IEEE.

Kozlov, A., Sazonov, I., Vavilova, N., & Parusnikov, N. (2013). Calibration of an inertial measurement unit on a low-grade turntable with consideration of spatial offsets of accelerometer proof masses. Proc. ICINS, 126-129.