Harry Cohen Tanugi

Ces robots se déplacent dans les canalisations souterraines pour aider à réparer les obstructions.

Les méthodes conventionnelles d'entretien et de réparation de ces canalisations ne sont pas seulement coûteuses. Elles peuvent être bruyantes, sales (et parfois dangereuses) et causer de nombreux désagréments. Mais si, à l'avenir, nous pouvions utiliser de minuscules robots pour changer tout cela ?

Une équipe de chercheurs au Royaume-Uni est en train de mettre au point ce système. De petits robots appelés 'Pipebots' pourrait travailler dans les réseaux de tuyaux souterrains, aussi bien dans les eaux propres que dans les égouts.

Sur New Scientist Live, Ingénierie intéressante (IE) s'est entretenu avec Andy Blight, technicien en logiciel de robotique à l'université de Leeds, au Royaume-Uni.

L'idée est de déposer un petit garage rempli de "Pipebots" dans un trou de maintenance et de remettre le couvercle en place.

Ces robots voyagent dans les canalisations souterraines pour aider à réparer les obstructions.

Burger bots : modèles conceptuels (antérieurs) des robots de canalisation avec dessus en forme de petit pain au sésame.

"L'idée est de pouvoir explorer une zone d'intérêt en faisant venir une camionnette un matin devant une bouche d'égout, en y déposant un petit garage rempli de robots, puis en remettant le couvercle. Après environ trois semaines ou une semaine, la camionnette reviendrait pour rassembler toutes les données recueillies", a expliqué Andy Blight à IE.

En raison de leur apparence de "petits pains aux graines de sésame", l'équipe a surnommé les robots conceptuels "...".burger bots". "Ces robots particuliers [conceptual models] sont trop petits. Mais ils sont mignons, et les gens les aiment", a déclaré Blight.

Blight et l'équipe ont précisé que les robots conceptuels faisaient partie d'une animation produite au début du projet - ils n'ont jamais ressemblé à cela. Les prototypes actuels, connus sous le nom de "joeys", sont ceux sur lesquels ils travaillent actuellement.

Les robots de canalisation ont pour principales responsabilités de cartographier l'emplacement des canalisations (elles ne sont pas toujours là où elles apparaissent sur les schémas) et de localiser les éventuelles défaillances des canalisations.

Il existe deux principaux types d'obstruction. L'un est temporaire, comme un "fatberg", terme utilisé pour décrire le cas où un objet, comme une couche, a été jeté dans les toilettes, est resté coincé et où la graisse s'est accumulée autour de lui, bloquant ainsi une canalisation. tuyau.

Le second type concerne des obstructions plus graves, entraînant l'effondrement des canalisations. Par exemple, lorsqu'une racine d'arbre la traverse.

Comme la chirurgie en trou de serrure, l'approche offre une alternative à l'ouverture totale.

Ces robots se déplacent dans les canalisations souterraines pour aider à réparer les obstructions.

Les Pipebots pourraient déterminer avec précision la nature et l'emplacement des obstructions.

Blight a expliqué, "[With this information] quelqu'un pourrait alors dire 'ce blocage est une sorte de fatberg, à deux mètres de cette bouche d'égout'. Une équipe se rendrait alors sur place avec un tuyau à haute pression, plus près du problème."

Cependant, s'il s'agit d'une canalisation cassée à réparer, Blight a révélé que l'utilisation de robots de canalisation peut réduire certains des tracas coûteux associés à l'excavation d'une série de tranchées. Au lieu de cela, un robot peut être envoyé de chaque côté de la zone endommagée pour en déterminer la taille. Ensuite, une équipe chargée de réparer la canalisation serait envoyée sur place.

"Donc c'est plus comme une chirurgie par le trou de serrure - plutôt que de tout ouvrir. C'est l'un des principaux avantages, bien sûr. Une localisation précise. Creuser moins de route est moins gênant pour tout le monde", a déclaré Blight. Mais comment fonctionnent exactement les Pipe bots ?

Les robots fonctionneront de manière autonome. Les prototypes acoustiques actuels peuvent cartographier avec une précision de 2 cm.

Pour la navigation dans les tuyaux, les robots fonctionneront de manière autonome, grâce à une variété de capteurs embarqués. Ils utiliseront notamment la vision par ordinateur ainsi qu'un accéléromètre intégré, gyroscopeet un capteur de champ magnétique.

"Nous avons un modèle acoustique que nous utilisons pour les tests acoustiques. Nous mettons ce [acoustic Pipebot] dans un tuyau pour trouver des ondes sonores permettant d'identifier l'endroit où le blocage pourrait se trouver", a déclaré Blight. L'équipe a découvert que l'acoustique pouvait également cartographier les tuyaux avec une précision de 2 cm.

Une fois les canalisations cartographiées, les pipe bots acquièrent les données, par exemple sur une carte S.D. (secure digital). Ces informations peuvent être transmises sans fil du client au serveur, où les données sont enregistrées. intelligence artificielle (I.A.) pourrait identifier les problèmes avec le tuyau.

Les pipebots ont une puce dédiée à la communication et une autre puce pour tout le reste.

M. Blight a souligné que les pipe bots sont dotés d'une lumière rouge qui, lorsqu'elle est éteinte, indique qu'il faut les recharger avec une prise USB standard. En général, une charge de 10 minutes permet de travailler pendant une demi-heure si l'on utilise une prise dédiée de deux ampères. Néanmoins, M. Blight a souligné que l'équipe de recherche vise une autonomie de trois heures.

Il y a une puce dédiée à la communication et une autre puce pour tout le reste. La puce supérieure du Pipebot effectue tout le traitement vidéo, et il est prévu qu'au retour, elle s'éteigne avec d'autres fonctions pour économiser de l'énergie.

D'un point de vue cartographique, les tuyaux sont simples à cartographier. Il nous a fallu du temps pour nous en rendre compte, mais nous avons fini par y arriver", a ajouté M. Blight. Lors de son voyage de retour, le robot n'a pas besoin de voir où il va, car il a pris des photos.

Sachant que les robots ne peuvent parcourir que trois ou quatre mètres avant de perdre la vue. WIFI Cette capacité à se débrouiller seul joue un rôle essentiel dans la réussite du projet, a expliqué M. Blight.

Réduire la taille des pipe bots à 2cm sera une tâche difficile

Ces robots se déplacent dans les canalisations souterraines pour aider à réparer les obstructions.

Les Pipebots devront faire preuve de robustesse sur différents terrains.

Un défi consisterait à concevoir les robots-canalisations pour qu'ils soient robustes sur différents terrains.

Les prototypes actuels des pipe bots mesurent environ 10 centimètres de long, 5 centimètres de large et 7 centimètres de haut. "Les roues que nous avons actuellement sont trop petites. Nous aurions besoin de quelque chose d'environ 50 millimètres pour que les robots puissent grimper. Ce sera la prochaine version", a révélé Blight.

L'équipe souhaite également réduire la taille des robots-tuyaux à environ deux centimètres de diamètre. Cependant, Blight admet que ce sera une tâche compliquée.

"Comment faites-vous quelque chose [this small] qui durera assez longtemps pour faire quelque chose d'utile tout en ayant la bonne quantité de puissance de traitement à bord ?" a demandé Blight.

Les jambes à trois branches des pipe bots leur permettent de franchir des obstacles plus élevés.

Ces robots se déplacent dans les canalisations souterraines pour aider à réparer les obstructions.

Les robots sont conçus avec des "jambes" et non des roues.

Dans la nature - un géant cafard pourrait être utilisé comme une analogie. Maintenant, réfléchissez à ce qu'il peut faire et à la durée de son existence entre deux repas. En général, la plupart des choses aussi petites ne durent pas très longtemps, notamment parce qu'elles doivent être nourries régulièrement. "Donc, pour nous, comment nourrir un robot régulièrement", explique M. Blight.

De plus, comment faire fonctionner les jambes ? Il s'avère que l'équipe a déjà pensé à cela en optant pour des jambes à trois rayons au lieu de roues pour les robots à tuyaux, ce qui leur permet de franchir des obstacles plus hauts que les roues. "Mais nous devons faire [the legs] beaucoup plus grand car nous devons franchir des objets et des obstacles de 15 millimètres", souligne Blight.

Les prochaines étapes comprennent la capacité des robots à déterminer l'état des canalisations avant leur commercialisation.

Le projet est en cours depuis près de trois ans et demi, ayant reçu une subvention de cinq ans. "Il nous reste donc environ un an et demi à faire. La prochaine phase consistera à démontrer la robustesse des robots à l'intérieur du tuyau. Nous espérons les envoyer en bas dans environ 20 ans", a déclaré M. Blight.

Une fois la démonstration faite à l'industrie, l'équipe espère obtenir un autre lot de financement pour commencer à faire plus de recherche, en particulier sur l'état des canalisations. Il s'agit notamment de la capacité des robots à distinguer s'il y a une zone creuse derrière le tuyau où les eaux ont fui et où les outils se sont érodés.

"Une fois ces recherches terminées, nous essaierons probablement de produire les robots en petites séries dans le cadre d'une phase pilote", a ajouté M. Blight.

À l'avenir, les robots seront capables de communiquer entre eux, ce qui les rendra collaboratifs.

Ces robots se déplacent dans les canalisations souterraines pour aider à réparer les obstructions.

L'idée est que les Pipebots communiquent entre eux.

L'équipe a également parlé de faire un interrupteur pour que les robots puissent communiquer entre eux - les rendant collaboratifs. Actuellement, ils sont tous un peu aléatoires. Mais, à terme, l'équipe a l'intention de déposer trois ou quatre robots dans un tuyau et de faire en sorte que chacun se dirige vers un côté différent du tuyau.

Blight décrit cela comme suit : "ils reviendront tous ensemble partager l'information, ils pourraient dire 'oh il y a un peu plus à faire', prendre un peu plus de temps et revenir se recharger."

[SOURCE]

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