科学家研发微小型管道机器人实现亚厘米级管道高效探测

近日，清华大学机械系现代机构学与机器人化装备实验室成功研发出一种微型管道检测机器人，这一创新成果填补了当前细微管道检修探测设备的空白，未来有望在航空发动机管路检修等领域大放异彩。

在航空发动机、炼油机等大型复杂系统中，管道网络错综复杂，其中尤以输送水、气体和油的亚厘米级管道最为关键。这些微型管道因其直径微小、曲率多变以及长度不一，给检修工作带来极大挑战。目前市面上的管道巡检机器人虽然种类繁多，但多数难以应对微细管道的检测需求。

而这款由清华大学机械系实验室研发的微型管道检测机器人，重量仅2.2克，长度47毫米，直径小于1厘米，却能轻松适应亚厘米级管道的各种复杂环境。这款机器人最大的亮点在于其采用了智能材料驱动技术。它利用高功率密度的介电弹性体作为“人造肌肉”，再通过智能复合微结构实现高效传动。其独特的磁单元设计，让机器人可以快速组装，适应不同管道的复杂几何形状。

研究团队针对软材料的特性，对机器人的动态特性进行了深入分析，并精准调整驱动电压的频率和相位，以优化其运动速度。这款基于高频蠕动运动原理的机器人，由外部缆线提供动力，不仅能在亚厘米级管道中快速实现水平和垂直运动，而且能适应不同材质、不同填充介质以及各种几何形状的管道。

为了验证其性能，研究团队在机器人前部安装了一个微型摄像头，通过外部控制，使机器人成功完成了在不同速度下的管道巡检任务演示。这一创新成果已被发表在《科学·机器人》杂志上，引起了业内的高度关注。

这款微型管道检测机器人的成功研发，不仅展现了清华大学在机器人技术领域的深厚实力，也为我们探索未知、解决复杂问题提供了新的可能。