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Vortex Robot for Rapid Low Cost Scanning and Improved Non-Destructive Testing of Large Concrete Structures

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Un robot ventouse capable de grimper sur les surfaces verticales incurvées

Les grandes infrastructures sont essentielles à la croissance économique de l'Europe, mais les structures vieillissantes en béton sont de plus en plus sujettes à des ruptures. Pour garantir leur intégrité structurelle, une nouvelle technologie utilisant des ondes ultrasonores et des impulsions radar embarquées sur un robot grimpeur pourrait cependant détecter efficacement les dégâts.

Recherche fondamentale

Les grandes infrastructures sont essentielles à la croissance économique de l'Europe, mais les structures vieillissantes en béton sont de plus en plus sujettes à des ruptures. Pour garantir leur intégrité structurelle, une nouvelle technologie utilisant des ondes ultrasonores et des impulsions radar embarquées sur un robot grimpeur pourrait cependant détecter efficacement les dégâts. L'inspection de grandes installations publiques telles que les barrages hydroélectriques, les enceintes de confinement, les tours de refroidissement et les ponts autoroutiers se fait souvent de façon manuelle en installant des échafaudages qui doivent être déplacés pour inspecter toute la surface. L'utilisation d'échafaudages nécessite beaucoup de travail et de temps, et les opérateurs travaillant sur des nacelles courent le risque de tomber de hauteurs importantes. Pour contourner ce problème, les chercheurs travaillant dans le cadre du projet VORTEXSCAN, financé par l'UE, se sont attachés à mettre au point des techniques efficaces rapides et peu coûteuses pour inspecter les structures en béton de grande taille. L'équipe du projet a cherché à développer un robot utilisant le vide et capable de se déplacer de façon autonome sur les surfaces incurvées des grandes infrastructures. Le mouvement d'air rapide créé par la rotation d'une hélice créé un tourbillon à basse pression suffisamment puissant pour permettre au robot d'adhérer à n'importe quelle surface verticale. En combinant deux techniques de contrôle non destructif (NDT), un transducteur à ultrasons et un radar pénétrant GPR, il est possible d'inspecter et de repérer d'éventuels défauts dans les matériaux. La combinaison des données de ces deux techniques NDT permet d'augmenter la précision des mesures et d'obtenir une représentation plus précise des défauts de surface. Même si le projet n'a pas atteint la totalité de ses objectifs initiaux, il a pu fournir un système de radar à pénétration doté d'une capacité de pénétration de 40 cm sur une surface incurvée ne faisant que 4 mètres de rayon. Les chercheurs ont testé le système dans un environnement de laboratoire contrôlé sur une distance de fonctionnement inférieure à 1 m, mais ils n'ont pas réalisé d'essais sur le terrain. Le système proposé par VORTEXSCAN pourrait faciliter l'inspection de grandes structures verticales en béton, ce qui permettra de réaliser des économies par rapport aux inspections manuelles périodiques effectuées actuellement. Le système cible les structures de l'industrie électrique européenne, telles que les enceintes de confinement des réacteurs nucléaires, les barrages et les tours de refroidissement. Un grand nombre de ces infrastructures commencent à vieillir, certaines ayant été bâties il y a près d'un siècle.

Mots‑clés

Robot utilisant le vide, robot, surfaces courbes, ondes ultrasonores, radar pénétrant GPR, VORTEXSCAN

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