机器人控制方向

钻井平台中的水泥会在放喷管外表面堆积，野外的泥土也会堆积在放喷管外表面，当放喷管表面的油漆剥落后，表面会有大量的铁屑。因此可知，放喷管外表面的杂质主要有：水泥、泥土、铁锈等，杂质堆积后会增大后续无损检测探头的提离值，当探头工作在动态提离时检测信号差，易发生漏检，危害钻井现场的安全，因此打磨装置的主要作用是去除放喷管外表面的水泥、泥土等体积较大的杂质。

目前，管道外壁附着的杂质基本上是机械式的手动去除（图1），工作条件差、强度高。现场维护以确保旧公用管道的正常工作是世界上大多数管道运输系统的做法。通过学术探索与工业转化的合作，我们的管道打磨机器人产品已经在几代的时间里从一个最初的概念发展到一个完全运行的机器人原型，用于在现场环境中预防性地维护管道外表面（图2）。

研究创新点： 1、设计了一种被动前进的强量化打磨装置，在放喷管线的两端布置驱动辊轮，驱动辊轮不需要前后运动。在放喷管线上安装带有倾斜角度的被动辊轮，依靠摩擦力实现了打磨装置的直线前进，避免了在打磨装置中安装驱动电机，从而大大减轻了打磨装置的重量，实现了轻量化设计，降低了操作工人的劳动强度。 2、采用母线跟踪式螺旋打磨方法，一对打磨轮呈周向错开布置的工作方式，避免了打磨盲区的产生，实现全覆盖打磨。其中两个打磨轮转动方向相反，打磨轮产生的周向摩擦力互相抵消，避免了打磨轮摩擦力过大造成打磨机构难以前进，即可实现高效打磨又可降低前进的驱动力。 3、考虑到被打磨放喷直管线表面有水泥和泥土等杂质后其外径会发生变化，固定式的打磨轮难以满足要求，故本装置采用浮动式打磨轮替代固定式打磨轮，通过弹性铰链的作用，使得打磨轮能够与被打磨放喷直管线的母线实时接触，避免了打磨盲区的产生。