Pipeline-Explorationsroboter

Pipeline-Explorationsroboter enthalten einen Multimedia-Anwendungsprozessor, Status- und Umgebungsinformationen, ein Kamera- und ein Kommunikationssystem. Der Applikationsprozessor steuert die Bewegungen der Roboter und betätigt das Kamerasystem abhängig von den Instruktionen, die von der Leitstelle übermittelt wurden. Gleichzeitig meldet er den Roboterstatus und die kodierten Videosignale an die Leitstelle zurück. Pipeline-Explorationsroboter arbeiten normalerweise mit Rädern oder Raupen als Fortbewegungsmittel, da Gas- bzw. Öl-Pipelines immer größere Durchmesser aufweisen. Ein einzelnes Fortbewegungssystem dieser Art ist mit mehreren bürstenlosen Motoren ausgestattet, die das Überwinden von Hindernissen sicherstellen. Das Status- und Umfeld-Rückmeldesystem besteht aus einem Drehwinkelgeber, einem elektronischen Kompass, einem 3-Achsen-Beschleunigungsmesser sowie aus Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren. Das System kann allgemeine Informationen über den Standort der Roboter, die Geschwindigkeit und Neigungswinkel sowie Temperatur- und Feuchtigkeitsdaten zurückmelden. Für das Bedienpersonal sind diese Angaben sehr wichtig, um weitere Entscheidungen in Bezug auf die Robotersteuerung treffen zu können. Das Kamerasystem besteht aus Bewegungssteuerungs- und Videoverarbeitungseinheiten. Es ist in der Regel an einen Ultraschallsensor zur Erkennung der Pipeline-Wanddicke gekoppelt. Die Bewegungssteuerung enthält einen Servomotor zum Verstellen der Kamerahöhe und der Drehung, damit alle Bereiche in der Pipeline mit der Kamera untersucht werden können. Die Verarbeitung der Videosignale übernehmen ein Bildsensor und der Multimedia-Anwendungsprozessor, die sich gemeinsam um die Erfassung der Videodaten, die Umwandlung der Signale und um die Kodierung kümmern. Für eine höhere Kommunikationsqualität und eine größere Reichweite werden die kodierten Video- und die Steuersignale von einem zum Kommunikationssystem gehörenden FPGA zu einem Signal gebündelt. Anschließend wird dieses Signal von einem Serialisierer zu einem Niedervolt-Differenzsignal (LVDS) weiter verarbeitet und über Twisted-Pair-Kabel weitergeleitet. Wenn die Signale erheblich weiter übertragen werden müssen, bieten sich Glasfaserleitungen an, da diese für Entfernungen von mehreren Kilometern geeignet sind.

Mit der Weiterentwicklung der Robotertechnik ist in der Zukunft mit Pipeline-Explorationsrobotern zu rechnen, die über eine fortschrittlichere K. I. (künstliche Intelligenz) verfügen und somit bei minimalem menschlichem Eingriff eigenständig "denken und handeln".

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