IMU惯性测量传感器在我国管道检测机器人中的应用

　　在2019年5月26日召开的中国国际大数据产业博览会上，贵州省水利院带着一款管道检测机器人首次参展。据了解，该机器人专门用于堆石坝的内部变形监测，借助内部的IMU惯性传感器测量装置，可实时反馈监测数据，使大坝变形问题能够早发现、早修复。下面，就请各位跟随传感器专家网小编一起来了解一下。

贵州省水利院带来的管道检测机器人，资料图

　　堆石坝，是一种用于截河拦水的堤堰，大坝在施工期和运行期都会出现内部变形，是安全监测的重点和难点。在大坝修建初期，建设方可预先在坝体高程2/3处（坝体最容易变形的地方）埋入一种特殊材质的U型管道。后期测量时，只需在预设管道内放置管道机器人，通过测量管道的三维曲线而到大坝内部变形的数据。

　　据了解，该管道测量机器人由深圳大学牵头，贵州省水利院参与设计，主要由行走单元、里程测量单元、惯性测量装置和集成控制单元组成。行走单元采用同步对中结构，保证车体对中到管道轴线上；里程测量单元采用三个独立伸缩测量轮，增强系统鲁棒性。

　　另外，该管道测量机器人内置有惯性测量单元（IMU），内置有高精度的加速度传感器和陀螺仪等传感器元件，可测量车体运动加速度和角速度，从而协助机器人进行精确转向；集成控制单元对多传感器数据进行集成采集。目前，管道机器人已申请发明专利，并准备在贵州省科技厅立项。

大坝数据采集系统，资料图

　　据管道测量机器人研发者深圳大学校长、国际欧亚科学院院士李清泉介绍，过去监测水坝是采用水管式沉降仪测垂直位移、引张线式水平位移计测水平位移两种方法，但是当供水线路较长时，水管式沉降仪容易造成管路堵塞，而引张线式水平位移计的铟钢丝容易断裂造成回弹，并且这两种传感器采用的是点式测量，而不是连续观测，无法得到内部的整体变形结果。

　　目前，该管道测量机器人已经用于贵州两个新建大坝，其中，正在修建的夹岩水利枢纽及黔西北供水工程已预设管道，待工程竣工后即可开始实施监测；从江县宰章水库坝自2017年起开始实施监测，每月对坝体内部情况进行一次数据传送，并将数据通过后台程序处理生成成果报告，便于有关部门及时根据风险程度采取对应措施。

　　以上便是传感器专家网为大家介绍的IMU惯性测量单元这种惯性测量传感器技术，在国内管道检测机器人中的具体应用实例了。今后，传感器专家网将继续为各位带来更多关于IMU传感器在机器人姿态检测、行走转向等功能中的具体应用，敬请期待。