【技术实现步骤摘要】
一种油泥沉积罐底检测机器人自适应控制定位方法
[0001]一种油泥沉积罐底检测机器人自适应控制定位方法,属于储油罐作业
技术介绍
[0002]储罐是石油石化领域中极为常见的存储设备,由于内部介质成分的复杂性,使储罐底板极易产生腐蚀现象,从而导致设备的失效。针对这一问题,通常每隔一定周期会对在油储罐底板进行检测与状态评估。但由于储罐底板经常会被各类油品遮盖,常规的检测手段极难顺利实施,通常需要开罐进行停工检修,耗时耗力且增加了成本。现有技术中,利用漏磁、声发射技术以及导波检测技术,并结合智能机器人的储罐底板在线检测机器人的开发被提上日程。
[0003](1)申请号为202111314099.9,申请人为2021年11月8日,专利名称为“一种载油储罐底板检测机器人的定位方法”的中国专利技术专利公开了一种技术方案。在该技术方案中,在罐底作业机器人中心安装惯性传感器,用以获取机器人的行进方向。同时在机器人的前端和后端分别安装两组共4个超声传感器,4个传感器都位于机器人中轴线上,其中最前端与最后段两个传感器朝向外侧,中间两传感器相对安置。工作时,中间两距离已知的传感器用于测得声波速度,外侧两传感器用于回波测距,分别测得机器人前段和后端距离罐壁的直线距离。通过将距离之和以及机器人的行进方向进行结合,从而通过计算得到机器人的位置坐标。
[0004]然而在该技术方案中,由于需要在机器人中轴线位置安装4个超声传感器,由于其定位方法的特殊性,该方法所使用的4个传感器的位置需要精确确定,否则会因为安装角度或位置的
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油泥沉积罐底检测机器人自适应控制定位方法,包括定位系统,定位系统包括与机器人(5)相连的控制器,在机器人(5)的前端通过机械臂安装有探头(11),其特征在于:包括如下步骤:步骤a,将机器人(5)通过油罐(1)顶部的人孔(4)放入,并在油罐(1)顶部设置罐顶定位装置;步骤b,控制器控制设置在机器人(5)表面的定位机构与罐顶定位装置保持在同一高度,并通过罐顶定位装置对机器人(5)进行定位,定位机构包括在机器人(5)表面可垂直升降的信标(6);步骤c,控制器判断机器人(5)是否发生倾斜,如果发生倾斜,执行步骤d,如果未发生倾斜,返回步骤b;步骤d,对机器人(5)进行定位补偿,得到补偿后的机器人(5)坐标以及;步骤e,对机器人(5)上探头(11)控制及定位,使探头(11)始终保持水平,并与油罐(1)的罐底间隔设置;步骤f,机器人(5)机械臂的控制及定位;步骤g,控制器判断是否检测到罐底缺陷,如果检测到罐底缺陷,返回罐底缺陷的坐标,如果未检测到罐底缺陷,返回步骤d。2.根据权利要求1所述的油泥沉积罐底检测机器人自适应控制定位方法,其特征在于:所述的罐顶定位装置包括自罐顶处的人孔(4)放入油罐(1)内的至少三条定位杆(2),在每一条定位杆(2)的底部设置有超声传感器(3),所有超声传感器(3)与罐顶的距离相同。3.根据权利要求2所述的油泥沉积罐底检测机器人自适应控制定位方法,其特征在于:机器人(5)包括机器人本体,在机器人本体(9)的中部向下设置容纳槽,定位机构安装在容纳槽中,定位机构包括安装在容纳槽内的升降架(8),在升降架(8)的顶部设置有信标(6),自升降架(8)的顶部还向后水平固定有固定杆,在固定杆的端部固定有声纳(7),声纳(7)的探测端朝向正下方,用于检测信标(6)与罐底之间的竖直距离,信标(6)与超声传感器(3)处于同一高度。4.根据权利要求1所述的油泥沉积罐底检测机器人自适应控制定位方法,其特征在于:在所述的步骤b中,使定位机构与罐顶定位装置保持在同一高度的方法,包括如下步骤:根据所述定位机构距离罐底的距离,对定位机构的高度进行自适应PID控制,PID控制的原理公式如下:其中:u(k)为PID控制的输出,表示系统输出的变化量;K
p
为比例系数,表示输出信号变化相对值与输入偏差信号变化相对值的比值;K
i
为积分系数;K
d
为微分系数,e(k)表示k时刻系统的输出值h(k)和目标值之差,即:原理公式中各系数表达式如下:
其中:T为采样时间;T
i
为积分时间;T
d
为微分时间。5.根据权利要求1所述的油泥沉积罐底检测机器人自适应控制定位方法,其特征在于:所述的步骤d,包括如下步骤:步骤d
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1,获得机...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵东亚,李晓晨,张大伟,蒋秀珊,王新栋,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:
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