作品名稱：檢測損傷自動清淤修補新型智能機器人
學校名稱：山東理工大學
參賽隊伍：卓凡團隊
參賽學生：何永杰 周雪健
指導老師：張曉君
檢測損傷自動清淤修補新型智能機器人由檢測機器人和圖層機器人組成，基于ATmega16單片機，基礎模型分為三大部分: 移動機構部分、測量部分和控制部分。實現了管道機器人在管道內自由移動，且可以測量管道厚度而且將信號遠程傳遞出來，基礎模型如下圖
移動機構部分和測量部分受控制部分中的ATmega16單片機控制，通過控制部分的控制，實現移動和檢測，并將數據進行簡單的處理，然后傳送到計算機當中。
移動機構部分是由12個電動機分別控制12個機械足來保證機器人的自由移動。
機器人的測量部分使用聲波測量的方法，利用超聲波反射的原理，計算超聲波反射整個過程所消耗的時間，然后由此在計算出管道上涂層的厚度。
機器人在不同的位置上安裝了兩個傳感器，可以同時進行測量，利用控制部分控制管道機器人的各種基本功能，包括它的移動和測量，信號處理與傳輸，并將測量數據簡單處理后發送到總控的計算機中，并接受計算機的控制。
通過檢測管道內部的無用物質進行清理修復。
1. 檢測型管道機器人的應用領域
隨著城市化進程不斷加快，排水管道承受著越來越大的壓力。由于長期沒有對排水管道進行系統的檢測維護，管網系統存在相當多的缺陷，導致出現城市內澇、水體污染、路面塌陷等問題，人民的生命財產受到嚴重威脅。因此，開展對排水管網的檢測，查明管網健康狀況，提出有效的解決方案，已是刻不容緩。利用我們的檢測型排水管道機器人檢測可以：判斷地下管網宏觀狀況；準確把握管道的功能性病害和結構性病害；按管道損壞情況分輕重緩急提出預防性修理計劃或緊急搶修方案；保存管內的影像資料，建立管道的管理檔案。
檢測型管道機器人的應用領域為市政（工業）排水管道的檢測、水利輸水管涵、電纜管溝、隧洞等。
2. 清淤型管道機器人的應用領域
管道作為一種重要的基礎建設設施，其應用范圍極為廣泛。管道在使用中，由于各種因素的影響，會產生各種各樣的管道阻塞與管道故障和損傷。如果不及時如果不及時對管道進行清堵就可能產生事故，造成不必要的損失。然而管道所處的環境往往是不易到達和不允許人們直接進入的，清淤難度很大，因此行之有效的方法是利用管道機器人進行養護清淤。
清淤型管道機器人適用于餐飲管道清淤，城市地下水道清淤，化工污水管道清淤。
檢測機器人運行圖：對管道進行檢測探傷，定位出損傷位置。
涂層機器人：用于修復管道瘀傷以及清理雜物。
兩個機器配合使用，完成管道的探傷、修復，雜物的處理。
產品優勢：
1. 適應于腐蝕性、潮濕環境
管道機器人的外部材料根據不同的使用場景分別采用了不同的材料和外部涂層以及外部框架的密閉性結構，以防止惡劣環境（潮濕、腐蝕性氣體）對檢測、清淤時的機身造成損傷。
2. 附帶GPS輔助定位系統，精確定位
管道機器人在管道內運行進行檢測和清淤時對其位置的準確性要求較高，管道機器人內置算法——結合地理位置、機器人行進距離、管道兩端頂板埋深以及GPS輔助定位，可將誤差控制到盡可能小。
3. 實時監測，數字高清
支持在線遠程視頻直播，可實時現場精準定位。采用了管道內窺檢測技術，包括電視檢測、QV檢測和聲納檢測，并推出了管道漏點定位檢測，涵蓋了視、聲、光、電等各種檢測手段。下水管道作業的機器人搭載專業渾水攝像機。可用電腦、iPad實施檢測視頻信號，真實反映管道健康狀況并輸出可視可量化的直觀成果。有效避免了人員下井摸查等傳統方式所受制的因素多、檢測效果差、成本高、不安全等問題。為管網養護、修復、改造設計提供科學的基礎資料。
4. 可搭載外設生成標準化檢測報告
根據采集到的視頻信息、數字指標等，可搭載外設，經過視頻疊加系統的處理和數字量化分析，根據行業標準智能輸出標準化檢測報告。
兩個機器的具體運行原理制作成了視頻進行了詳解。
市場前景：中國GDP增長情況：初步核算，中國2018年前三季度國內生產總值 650899億元，按可比價格計算，同比增長6.7%。分季度看，一季度同比增長6.8%，二季度增長6.7%，三季度增長6.5%。分產業看，第一產業增加值 42173億元，同比增長3.4%；第二產業增加值262953億元，增長5.8%；第三產業增加值345773億元，增長7.7%。當今世界管道運輸在全世界運輸方式中占到五分之一的份額。我國“西氣東輸”工程的總投資將突破1000億元。管道機器人不但為人類生活提供了便利與方便，在重大工程中也發揮了重要作用，擁有廣闊的市場前景。
應用場景：
1、檢測型管道機器人的應用領域
隨著城市化進程不斷加快，排水管道承受著越來越大的壓力。由于長期沒有對排水管道進行系統的檢測維護，管網系統存在相當多的缺陷，導致出現城市內澇、水體污染、路面塌陷等問題，人民的生命財產受到嚴重威脅。因此，開展對排水管網的檢測，查明管網健康狀況，提出有效的解決方案，已是刻不容緩。利用我們的檢測型排水管道機器人檢測可以：判斷地下管網宏觀狀況；準確把握管道的功能性病害和結構性病害；按管道損壞情況分輕重緩急提出預防性修理計劃或緊急搶修方案；保存管內的影像資料，建立管道的管理檔案。
檢測型管道機器人的應用領域為市政（工業）排水管道的檢測、水利輸水管涵、電纜管溝、隧洞等。
2、清淤型管道機器人的應用領域
管道作為一種重要的基礎建設設施，其應用范圍極為廣泛。管道在使用中，由于各種因素的影響，會產生各種各樣的管道阻塞與管道故障和損傷。如果不及時如果不及時對管道進行清堵就可能產生事故，造成不必要的損失。然而管道所處的環境往往是不易到達和不允許人們直接進入的，清淤難度很大，因此行之有效的方法是利用管道機器人進行養護清淤。
清淤型管道機器人適用于餐飲管道清淤，城市地下水道清淤，化工污水管道清淤。
