有限空间机器人的项目研究内容及成果

近年来，特种机器人技术在很多特殊高危行业得到了应用，其能够代替人进入危险环境进行作业，有效地降低了安全事故发生概率，对于建设本质安全型企业具有重要意义，近年来获得了国内外科研单位的广泛关注。通过前期对国内外机器人尤其是特种机器人技术进行了广泛调研，认为其在地上有限空间、地下有限空间及密闭空间等内部使用时能够及时将有毒有害气体数值进行反馈，具有广泛应用价值。

锡林发电有限空间作业现状，锡林发电执行遵守“先通风、再检测、后作业”有限空间作业许可制度，检修人员提出有限空间工作票，运行人员接收工作票且通风完成后，进行首次测量，检测指标包括氧浓度、易燃易爆物质（可燃性气体、爆炸性粉尘）浓度、有毒有害气体浓度。首次检测符合相关国家标准或者行业标准的规定后，检测人员在有限空间工作票上记录检测的时间、地点、人员、气体种类、浓度等信息。首次测量后每隔两个小时测量一次，增加人员工作量且无法实时检测测量间隔内氧浓度、有毒有害气体浓度。

本项目将围绕有限作业空间有害气体监测机器人系统，关键科学和技术问题开展研究。通过理论技术、模拟仿真以及现场试验等手段研究机器人在有限作业空间内的行走、通讯、数据采集及预警等问题；重点研制在不同应用场景具有良好行走能力，能够在有限空间内进行实时数据、视频传输并正确监测有毒有害气体的特种机器人系统。 

(1) 适用于有限空间的机器人研究

研发3台适合厂区不同种类有限空间的机器人，能够满足不同有限空间氧气、可燃气体、有毒有害气体的首次检测要求。根据现场状态，研制适用于甲方厂区内原水池、生产水池、消防水池、经常性非水池等地下有限空间履带式机器人行走系统。研制适用于高速混床等具有弧面的金属容器及脱硫吸收塔等表面具有5mm左右防腐层的金属容器的磁吸式机器人。3种机器人分别是（包括但不限于）：非防爆地下水池机器人、非防爆箱罐检测机器人、防爆箱罐检测机器人。防爆机器人由乙方负责取得国家防爆认证，防爆证归属权为甲方。

有限空间作业空间狭小，机器人应该能够在狭小的空间内灵活移动实现对于空间内部的气体监测，视频及音频的采集。

（2）机器人一体机的开发研究

每台机器人配置一台机器人一体机，能够在有限空间外通过视频画面精准控制机器人的移动，并可将机器人采集到的各类数据实时反馈到机器人一体机中，同时需对机器人的状态包括电机的状态、电池的状态等以及有限空间内发现的异常情况进行提示或报警。

（3） 适用于有限空间的机器人通讯系统研究

有限空间机器人工作区域处于半密闭的空间，且多数有限空间均属于金属容器，存在一定的信号屏蔽，导致通讯不畅，乙方需与甲方共同开发相应的通讯方式，以保证机器人与机器人一体机在狭长有限空间与外部的正常通讯。