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Kletterroboter laufen mit Unterdruck über gekrümmte vertikale Flächen

Große Zementinfrastrukturen sind für das Wirtschaftswachstum in Europa von Bedeutung, aber auch zunehmender Alterung unterworfen. Ein Kletterroboter mit innovativer Ultraschall- und Radartechnologie könnte jedoch zuverlässig Schäden erkennen, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten.

Grundlagenforschung

Große Zementinfrastrukturen sind für das Wirtschaftswachstum in Europa von Bedeutung, aber auch zunehmender Alterung unterworfen. Ein Kletterroboter mit innovativer Ultraschall- und Radartechnologie könnte zuverlässig Schäden erkennen, um die strukturelle Integrität zu gewährleisten. Für Inspektionen großer Anlagen wie Für Inspektionen großer Anlagen wie Wasserkraftwerke, Lagerhallen, Kühltürme und Autobahnbrücken müssen meist manuell Gerüste aufgebaut und um die gesamte Fläche herumbewegt werden. Der Einsatz von Gerüsten ist jedoch arbeits- und zeitaufwendig und Arbeiter, die Gondeln nutzen, riskieren Stürze aus großer Höhe. Auf der Suche nach Lösungen wollte das EU-finanzierte Projekt VORTEXSCAN zuverlässige, schnelle und kostengünstige Methoden zur Inspektion größerer Zementstrukturen entwickeln. Das Projektteam entwickelte ein vakuumgetriebenes Robotersystem, das autonom auf vertikal gebeugten Oberflächen großer Infrastrukturen navigieren kann. Der durch Drehen eines Laufrades erzeugte Niederdruckwirbel ist stark genug, den Roboter an einer senkrechten Oberfläche zu halten. Das Aufstellen einer Kombination aus zwei zerstörungsfreien Prüfverfahren - Ultraschallsignalgeber und bodendurchdringender Radar - erlaubt die Inspektion möglicher Materialdefekte. Indem Daten beider zerstörungsfreier Prüfverfahren zusammengeführt werden, können Oberflächendefekte mit höchster Messgenauigkeit zuverlässiger erkannt werden. Obwohl das Projekt nicht alle seiner anfänglichen Ziele erreicht hat, hat es erfolgreich ein bodendurchdringendes Radarsystem mit einer Durchdringungskapazität von 40cm über einer gebogenen Oberfläche und einem Maximalradius von 4 Metern geliefert. Die Forscher testeten das System in einer kontrollierten Laborumgebung über eine Betriebsdistanz von maximal einem Meter. Feldversuche stehen noch aus. Das vorgeschlagene System von VORTEXSCAN könnte die Inspektion großer vertikaler Betonstrukturen erleichtern und Einsparungen im Vergleich zu den heutigen manuellen periodischen Inspektionen bieten. Das System ist vor allem für die europäische Strombranche interessant, etwa für Betreiber von Kernreaktoranlagen, Staudämmen und Kühltürmen, da diese vor fast einem Jahrhundert gebaut wurden und nun zunehmend altern.

Schlüsselbegriffe

Unterdruck, Roboter, gekrümmte Oberflächen, Ultraschallmessungen, bodendurchdringende Radarmessungen, VORTEXSCAN

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