ES2901649T3

ES2901649T3 - Robot de inspección

Info

Publication number: ES2901649T3
Application number: ES17884897T
Authority: ES
Inventors: Mark Loosararian; Joshua Moore; Yizhu Gu; Kevin Low; Edward Bryner; Logan Mackenzie; Ian Miller; Alvin Chou; Todd Joslin
Original assignee: Gecko Robotics Inc
Current assignee: Gecko Robotics Inc
Priority date: 2016-12-23
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2022-03-23
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: US20180284796A1; US10698412B2; US10739779B2; US11385650B2; US20230333566A1; US11740635B2; EP3974823A3; EP3559654B1; US20200159237A1; US20220011777A1; US20180275672A1; US11157012B2; PL3974823T3; US10884423B2; US20180284795A1; EP4404183A3; EP3974823C0; US11429109B2; US12591239B2; US11518030B2

Abstract

Un sistema, que comprende: un robot de inspección, y una pluralidad de trineos (1) montados en el robot de inspección; una pluralidad de sensores (2202), en donde cada sensor (2202) está montado en uno correspondiente de los trineos (1) de tal manera que el sensor (2202) se pueda acoplar operativamente a una superficie de inspección en contacto con una superficie inferior del correspondiente de los trineos (1); una cámara de agente de acoplamiento dispuesta dentro de al menos dos de la pluralidad de trineos (1), estando cada cámara de agente de acoplamiento interpuesta entre un transductor del sensor (2202) montado en el trineo (1) y la superficie de inspección; en donde cada cámara de agente de acoplamiento comprende un cono (2804), comprendiendo el cono (2804) una porción de punta del cono (2804) en un extremo de la superficie de inspección del cono (2804), y un extremo de montaje de sensor (2202) opuesto a la porción de punta de cono (2804), y en donde la porción de punta de cono (2804) define una abertura de salida de agente de acoplamiento; una entrada de agente de acoplamiento para cada cámara de agente de acoplamiento, en donde la entrada de agente de acoplamiento se sitúa entre la porción de punta de cono (2804) y el extremo de montaje de sensor (2202), y en donde la entrada de agente de acoplamiento se sitúa en un lado verticalmente superior del cono (2804) en una orientación prevista del robot de inspección sobre la superficie de inspección.

Description

DESCRIPCIÓN

Robot de inspección

Antecedentes

La presente divulgación se refiere a la inspección y el tratamiento robóticos de superficies industriales.

Sumario

Los sistemas de inspección y tratamiento de superficies industriales conocidos anteriormente presentan una serie de inconvenientes. Las superficies industriales a menudo deben ser inspeccionadas para determinar si una pared de tubería, una superficie de tanque u otro atributo de superficie industrial ha sufrido corrosión, degradación, pérdida de un revestimiento, daño, adelgazamiento o desgaste de pared, u otros aspectos indeseables. Las superficies industriales a menudo están presentes dentro de una ubicación arriesgada, por ejemplo, en un entorno con equipo operativo pesado, que opera a altas temperaturas, en un entorno confinado, a una gran elevación, en presencia de electricidad de alta tensión, en presencia de gases tóxicos o nocivos, en presencia de líquidos corrosivos y/o en presencia de equipo operativo que es peligroso para el personal. En consecuencia, los sistemas actualmente conocidos requieren que un sistema se detenga, que un sistema se opere a una capacidad reducida, que se sigan estrictos procedimientos de seguridad (por ejemplo, bloqueo/etiquetado, procedimientos de entrada a espacios confinados, arneses, etc.) y/o que el personal se exponga a riesgos incluso si se siguen los procedimientos adecuados. Adicionalmente, la inconveniencia, los riesgos y/o los espacios confinados de entrada de personal a las áreas de inspección pueden dar como resultado inspecciones que son incompletas, de baja resolución, que carecen de una cobertura sistemática del área inspeccionada y/o que son propensas al error humano y al juicio a la hora de determinar si un área ha sido inspeccionada adecuadamente.

El documento US2008/202245 divulga un aparato que incluye un transductor de matriz lineal acoplado a un alojamiento superior del aparato y situado por encima de una cámara ahusada. La cámara ahusada configurada para mantener una columna de agente de acoplamiento entre el transductor de matriz lineal y una estructura que se va a inspeccionar cuando el transductor de matriz lineal se sitúa sobre un borde de la estructura.

La invención se define en las reivindicaciones.

Breve descripción de las figuras

La figura 1 es una representación esquemática de un robot de inspección coherente con determinadas realizaciones de la presente divulgación.

La figura 2A es una representación esquemática de un diseño de rueda y buje estriado coherente con determinadas realizaciones de la presente divulgación.

La figura 2B es una vista en despiece de un diseño de rueda y buje estriado coherente con determinadas realizaciones de la presente divulgación.

Las figuras 3A a 3C son vistas esquemáticas de un trineo coherente con determinadas realizaciones de la presente divulgación.

La figura 4 es una representación esquemática de una carga útil coherente con determinadas realizaciones de la presente divulgación.

La figura 5 es una representación esquemática de una superficie de inspección.

La figura 6 es una representación esquemática de un robot de inspección situado sobre una superficie de inspección.

La figura 7 es una representación esquemática de una ubicación sobre una superficie de inspección.

La figura 8 es un diagrama de bloques esquemático de un aparato para proporcionar un mapa de inspección. La figura 9 muestra un mapa de inspección ilustrativo.

La figura 10 representa un mapa de inspección ilustrativo y datos de enfoque.

Las figuras 11A a 11E son representaciones esquemáticas de unas ruedas para un robot de inspección.

La figura 12 es una representación esquemática de una caja de engranajes.

La figura 13 es un diagrama esquemático de una disposición de carga útil.

La figura 14 es otro diagrama esquemático de una disposición de carga útil.

La figura 15 es otro diagrama esquemático de una disposición de carga útil.

La figura 16 es una vista en perspectiva esquemática de un trineo.

La figura 17 es una vista lateral esquemática de un trineo.

La figura 18 es una vista en corte esquemática de un trineo.

Las figuras 19A y 19B representan vistas laterales esquemáticas de realizaciones alternativas de un trineo. Las figuras 20A y 20B representan vistas frontales esquemáticas de realizaciones alternativas de un trineo. La figura 21 es una vista inferior esquemática de un trineo.

La figura 22 es una vista lateral en corte esquemática de un trineo.

La figura 23 es una vista inferior esquemática de un trineo.

La figura 24 es una vista esquemática de un trineo que tiene unas porciones superior e inferior separables.

La figura 25 es una vista lateral en corte esquemática de un trineo.

La figura 26 es una vista en despiece esquemática de un trineo con un sensor.

La figura 27 es una vista parcialmente en corte, parcialmente en despiece y esquemática de un trineo con un sensor.

La figura 28 es una representación esquemática de un cono acústico.

La figura 29 es una vista esquemática de unas líneas de agente de acoplamiento a una serie de trineos.

La figura 30 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para proporcionar unos sensores para la inspección de una superficie de inspección.

La figura 31 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para volver a acoplar un sensor a una superficie de inspección.

La figura 32 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para proporcionar una baja pérdida de agente de acoplamiento.

La figura 33 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para realizar una inspección con una resolución arbitraria.

La figura 34 es un diagrama de bloques esquemático de un aparato para ajustar una configuración de sensor de fuga.

La figura 35 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para ajustar una configuración de sensor de fuga.

La figura 36 es un diagrama de bloques esquemático de un aparato para proporcionar datos de inspección de posición informada.

La figura 37 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para proporcionar datos de inspección de posición informada.

La figura 38 es un diagrama de flujo esquemático de otro procedimiento para proporcionar datos de inspección de posición informada.

La figura 39 es un diagrama de bloques esquemático de un aparato para proporcionar un valor de espesor ultrasónico.

La figura 40 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para proporcionar un valor de espesor ultrasónico.

La figura 41 es un diagrama de bloques esquemático de un aparato para proporcionar un valor de desgaste de instalación.

La figura 42 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para proporcionar un valor de desgaste de instalación.

La figura 43 es un diagrama de bloques esquemático de un aparato para utilizar datos de inducción EM.

La figura 44 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para utilizar datos de inducción EM. La figura 45 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para determinar el espesor y la composición de revestimiento.

La figura 46 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para volver a procesar los datos de sensor en función de un parámetro de proceso por inducción.

La figura 47 es un diagrama de bloques esquemático de un procedimiento para utilizar una descripción de forma. La figura 48 es un diagrama de flujo esquemático de un procedimiento para ajustar una operación de inspección en respuesta a unos datos de perfilador.

Descripción detallada

La presente divulgación se refiere a un sistema desarrollado para recorrer, trepar o viajando de otro modo sobre paredes (curvas o planas) u otras superficies industriales. Las superficies industriales, como se describe en el presente documento, incluyen cualquier tanque, tubería, alojamiento u otra superficie utilizada en un entorno industrial, incluyendo al menos tuberías de calefacción y refrigeración, tuberías o conductos de transporte, y tanques, reactores, mezcladores o contenedores. En determinadas realizaciones, una superficie industrial es ferromagnética, por ejemplo, incluyendo hierro, acero, níquel, cobalto y aleaciones de estos. En determinadas realizaciones, una superficie industrial no es ferromagnética.

Algunas descripciones en el presente documento incluyen operaciones para inspeccionar una superficie, un robot de inspección o un dispositivo de inspección, u otras descripciones en el contexto de la realización de una inspección. Las inspecciones, como se utilizan en el presente documento, se deberían entender en sentido amplio. Sin limitar ninguna otra divulgación o realización en el presente documento, las operaciones de inspección en el presente documento incluyen operar uno o más sensores con respecto a una superficie inspeccionada, una inspección de radiación electromagnética de una superficie (por ejemplo, operar una cámara), ya sea en el espectro visible o de otro modo (por ejemplo, infrarrojo, UV, rayo x, rayo gamma, etc.), una inspección de alta resolución de la propia superficie (por ejemplo, un perfilador láser, un calibrador, etc.), realizar una operación de reparación sobre una superficie, realizar una operación de limpieza sobre una superficie y/o marcar una superficie para una operación posterior (por ejemplo, para una inspección adicional, para una reparación y/o para un análisis posterior). Las operaciones de inspección incluyen operaciones para una carga útil que porta un sensor o una matriz de sensores (por ejemplo, en trineos de sensores) para medir las características de una superficie que se recorre, tal como el espesor de la superficie, la curvatura de la superficie, mediciones de ultrasonido (o ultrasónicas) para probar la integridad de la superficie y/o el espesor del material que forma la superficie, la transferencia de calor, el perfil/mapeo de calor, perfiles o mapeo de cualquier otro parámetro, la presencia de oxidación u otra corrosión, los defectos de superficie o picaduras, la presencia de materia orgánica o depósitos minerales sobre la superficie, la calidad de soldadura y similares. Los sensores pueden incluir sensores de inducción magnética, sensores acústicos, sensores láser, LIDAR, una variedad de sensores de imagen y similares. El trineo de inspección puede portar un sensor para medir las características cerca de la superficie que se recorre, tales como sensores de emisión para probar fugas de gas, la supervisión de calidad del aire, la radioactividad, la presencia de líquidos, la interferencia electromagnética, los datos visuales de la superficie que se recorre, tales como la uniformidad, la reflectancia, el estado de los revestimientos, tales como los revestimientos de epoxi, los valores o patrones de espesor de pared, los patrones de desgaste y similares. El término trineo de inspección puede indicar una o más herramientas para reparar, soldar, limpiar, aplicar un tratamiento o revestir la superficie que se va a tratar. Los tratamientos y revestimientos pueden incluir protección contra la oxidación, sellado, pintura, la aplicación de un revestimiento y similares. La limpieza y la reparación pueden incluir la eliminación de residuos, el sellado de fugas, el parcheado de grietas y similares. El término trineo de inspección, trineo de sensores y trineo se pueden utilizar indistintamente a lo largo de la presente divulgación.

En determinadas realizaciones, para mayor claridad de la descripción, un sensor se describe en determinados contextos a lo largo de la presente divulgación, pero se entiende explícitamente que una o más herramientas para reparar, limpiar y/o aplicar un tratamiento o revestimiento a la superficie que se está tratando también se contemplan en el presente documento siempre que se haga referencia a un sensor. En determinadas realizaciones, donde un sensor proporciona un valor detectado (por ejemplo, datos de inspección o similares), se puede contemplar un sensor en lugar de una herramienta, y/o una herramienta que proporcione un valor de retroalimentación (por ejemplo, presión de aplicación, cantidad de aplicación, tiempo de apertura de boquilla, orientación, etc.) se puede contemplar como sensor en tales contextos.

Las inspecciones se llevan a cabo con un sistema robótico 100 (por ejemplo, un robot de inspección, un vehículo robótico, etc.) que puede utilizar trineos de sensores 1 y un sistema de matriz de trineos 2 que permite un contacto preciso de autoalineación y autoestabilización con una superficie (que no se muestra) al mismo tiempo que supera obstáculos físicos y maniobra a velocidades variables o constantes. En determinadas realizaciones, el contacto móvil del sistema 100 con la superficie incluye una rueda magnética 3. En determinadas realizaciones, se hace referencia a un sistema de matriz de trineos 2 en el presente documento como carga útil 2, en donde una carga útil 2 es una disposición de trineos 1 con un sensor montado en estos, y en donde, en determinadas realizaciones, una totalidad de una carga útil 2 se puede cambiar como una unidad. El uso de cargas útiles 2, en determinadas realizaciones, permite una matriz de sensores preconfigurada que proporciona una reconfiguración rápida al intercambiar la totalidad de la carga útil 2. En determinadas realizaciones, los trineos 1, y/o los sensores específicos en los trineos 1, se pueden cambiar dentro de una carga útil 2 para reconfigurar la matriz de sensores.

Un ejemplo de trineo de sensores 1 incluye, sin limitación, uno o más sensores montados en este de tal manera que el sensor o sensores se puedan acoplar operativamente a una superficie de inspección en contacto con una superficie inferior del correspondiente de los trineos. Por ejemplo, el trineo 1 puede incluir una cámara o estructura de montaje, con un orificio en la parte inferior del trineo 1 de tal manera que el sensor pueda mantener una línea de visión y/o un acoplamiento acústico con la superficie de inspección. El trineo 1 como se describe a lo largo de la presente divulgación está montado y/o acoplado operativamente al robot de inspección 100 de tal manera que el sensor mantenga una alineación especificada con la superficie de inspección 100, por ejemplo, una disposición perpendicular a la superficie de inspección, o cualquier otro ángulo especificado. En determinadas realizaciones, un sensor montado en un trineo 1 puede tener una línea de visión u otra disposición de detección a la superficie de inspección que no sea a través del trineo 1, por ejemplo, un sensor puede estar montado en la parte delantera o trasera de un trineo 1, montado en la parte superior de un trineo 1 (por ejemplo, que tenga una vista de la superficie de inspección que sea hacia delante, hacia atrás, hacia un lado y/u oblicua al trineo 1). Se observará que, independientemente de la orientación de detección del sensor hacia la superficie de inspección, el mantenimiento de la orientación del trineo 1 hacia la superficie de inspección soportará una detección más coherente de la superficie de inspección por parte del sensor, y/o los valores detectados (por ejemplo, los datos de inspección) que es más comparable de manera coherente sobre la superficie de inspección y/o que tiene una relación de posición significativa en comparación con una información de posición determinada para el trineo 1 o el robot de inspección 100. En determinadas realizaciones, un sensor puede estar montado en el robot de inspección 100 y/o una carga útil 2, por ejemplo, una cámara montada en el robot de inspección 100.

La presente divulgación permite la recopilación de información estructural a partir de una estructura física. Las estructuras físicas de ejemplo incluyen estructuras industriales, tales como calderas, líneas de tuberías, tanques, estructuras ferromagnéticas y otras estructuras. Un sistema 100 de ejemplo está configurado para trepar por el exterior de las paredes de tubo.

Como se describe con mayor detalle a continuación, en determinadas realizaciones, la divulgación proporciona un sistema que es capaz de integrar aportaciones a partir de sensores y tecnología de detección que se puede ubicar en un vehículo robótico. El vehículo robótico es capaz de realizar movimientos multidireccionales sobre una variedad de superficies, incluyendo paredes planas, superficies curvas, techos y/o suelos (por ejemplo, una parte inferior de tanque, un suelo de tanque de almacenamiento y/o un suelo de caldera de recuperación). La capacidad del vehículo robótico para operar de esta manera proporciona un acceso inigualable, especialmente a lugares tradicionalmente inaccesibles o peligrosos, lo cual permite, por tanto, que el vehículo robótico recopile información acerca de la estructura por la que está trepando.

El sistema 100 (por ejemplo, un robot de inspección, un vehículo robótico y/o dispositivos de soporte, tales como dispositivos informáticos externos, depósitos de agentes de acoplamiento o fluidos y sistemas de suministro, etc.) en la figura 1 incluye el trineo 1 montado en una carga útil 2 para proporcionar una matriz de sensores que tiene un contacto seleccionable (por ejemplo, orientación, fuerza descendente, espaciado de sensores de la superficie, etc.) con una superficie inspeccionada. La carga útil 2 incluye unos postes de montaje montados en un cuerpo principal 102 del sistema 100. De este modo, la carga útil 2 proporciona una posición de montaje conveniente para una serie de trineos 1, lo cual permite situar múltiples sensores para inspección en un único recorrido de la superficie inspeccionada. El número y la distancia de los trineos 1 en la carga útil 2 se pueden ajustar fácilmente, por ejemplo, deslizando los soportes de trineo sobre la carga útil 2 para ajustar el espaciado. Haciendo referencia a la figura 3, un trineo 1 de ejemplo tiene una abertura 12, por ejemplo, para proporcionar comunicación de agente de acoplamiento (por ejemplo, una trayectoria acústica y/u ópticamente continua del agente de acoplamiento) entre el sensor montado en el trineo 1 y una superficie que se va a inspeccionar, para proporcionar disponibilidad de línea de visión entre el sensor y la superficie, o similar.

Haciendo referencia a la figura 4, un sistema 100 de ejemplo incluye el trineo 1 sostenido por un brazo 20 que está conectado a la carga útil 2 (por ejemplo, una matriz de sensores o un paquete de sensores). Un sistema de ejemplo incluye el trineo 1 acoplado al brazo 20 en un punto de pivote 17, lo cual permite que el trineo de sensores gire y/o se incline. En la parte superior del brazo 20, una carga útil 2 de ejemplo incluye un miembro de polarización 21 (por ejemplo, un resorte de torsión) con otro punto de pivote 16, que proporciona una fuerza descendente seleccionable del brazo 20 a la superficie que se está inspeccionando y un grado adicional de libertad en el movimiento del trineo 1 para garantizar que el trineo 1 se oriente de la manera deseada hacia la superficie. En determinadas realizaciones, la fuerza descendente proporciona al menos un sello parcial entre el sensor 1 y la superficie para reducir o controlar la pérdida de agente de acoplamiento (por ejemplo, donde la pérdida de agente de acoplamiento es una cantidad de agente de acoplamiento consumida que supera lo requerido para las operaciones), controlar la distancia entre el sensor y la superficie, y/o garantizar la orientación del sensor con respecto a la superficie. Adicional o alternativamente, el brazo 20 se puede elevar en presencia de un obstáculo, mientras recorre superficies, o similar, y regresar a la posición deseada después de que se complete la maniobra. En determinadas realizaciones, un pivote adicional 18 acopla el brazo 20 a la carga útil 2, lo cual permite una moción de rodaje adicional. En determinadas realizaciones, los pivotes 16, 17, 18 proporcionan tres grados de libertad en la moción del brazo 20, lo cual permite que el brazo 20 responda a casi cualquier forma de obstáculo o de superficie para operaciones de inspección. En determinadas realizaciones, diversas características del sistema 100, incluyendo uno o más pivotes 16, 17, 18, cooperan para proporcionar una autoalineación del trineo 1 (y, por tanto, el sensor montado en el trineo) a la superficie. En determinadas realizaciones, el trineo 1 se autoalinea a una superficie curva y/o a una superficie que tiene variabilidad en la forma de superficie.

En determinadas realizaciones, el sistema también puede recopilar información en múltiples ubicaciones a la vez. Esto se puede lograr mediante el uso de un sistema de matriz de trineos. Con un diseño modular, el sistema de matriz de trineos permite montar soportes de sensores, como los trineos, en posiciones fijas para garantizar una cobertura exhaustiva en contornos variables. Así mismo, el sistema de matriz de trineos permite un ajuste del espaciado entre los sensores, ajustes del ángulo de trineo y un desplazamiento sobre obstáculos. En determinadas realizaciones, el sistema de matriz de trineos se diseñó para permitir multiplicidad, lo cual permite que los sensores se agreguen o extraigan del diseño, incluyendo cambios en el tipo, la cantidad y/o la disposición de detección física de los sensores. Los trineos de sensores que se pueden emplear dentro del contexto de la presente invención pueden alojar diferentes sensores para diversas modalidades útiles para la inspección de una estructura. Estos trineos de sensores pueden estabilizar, alinear, desplazarse sobre obstáculos, y controlar, reducir u optimizar el suministro de agente de acoplamiento, lo cual permite una retroalimentación de sensor mejorada, una pérdida de agente de acoplamiento reducida, una limpieza posterior a la inspección reducida, un tiempo de inactividad reducido debido a reposiciones de sensores o datos incorrectos, y/o un retorno más rápido al servicio para el equipo inspeccionado.

Puede haber ventajas de mantener un trineo con sensores o herramientas asociados en contacto y/o en una orientación fija con respecto a la superficie que se recorre incluso cuando esa superficie tiene contornos, incluye atributos físicos, obstáculos y similares. En realizaciones, puede haber conjuntos de trineo que se autoalineen para adaptarse a la variabilidad de la superficie que se recorre (por ejemplo, una superficie de inspección) mientras se mantiene la superficie inferior del trineo (y/o un sensor o herramienta, por ejemplo, donde el sensor o herramienta sobresale a través de, o está al ras con, una superficie inferior del trineo) en contacto con la superficie de inspección y el sensor o herramienta en una orientación fija con respecto a la superficie de inspección. En una realización, como se muestra en la figura 13, puede haber una serie de cargas útiles 2, incluyendo cada carga útil 2 un trineo 1 situado entre un par de brazos de trineo 20, estando cada lado exterior del trineo 1 unido a un extremo de cada uno de los brazos de trineo 20 en un punto de pivote 17 de modo que el trineo 1 pueda girar alrededor de un eje que discurriría entre los puntos de pivote 17 a cada lado del trineo 1. Como se describe en otra parte en el presente documento, la carga útil 2 puede incluir uno o más trineos de inspección 1 que son empujados por delante de la carga útil 2, tirado por detrás de la carga útil 2, o ambos. El otro extremo de cada brazo de trineo 20 está unido a un soporte de trineo de inspección 14 con una conexión de pivote 16 que permite que los brazos de trineo giren alrededor de un eje que discurre a través del soporte de trineo de inspección 14 entre las dos conexiones de pivote 16. En consecuencia, cada par de brazos de trineo 20 puede subir o bajar independientemente de otros brazos de trineo 20 y con el trineo 1 correspondiente. El soporte de trineo de inspección 14 se une a la carga útil 2, por ejemplo, montándose en un árbol 19. El soporte de trineo de inspección 14 se puede conectar al árbol de carga útil 19 con una conexión 18 que permite que el trineo 1 y los brazos 20 correspondientes giren de lado a lado en un arco alrededor de una perpendicular al árbol 19. Juntos el arco hacia arriba y hacia abajo y de lado a lado, cuando estén presentes, permiten dos grados de libertad de rotación a los brazos de trineo. La conexión 18 se ilustra como un soporte de cardán en el ejemplo de la figura 4, aunque, en el presente documento, se contempla cualquier tipo de conexión que proporcione un grado de libertad de movimiento de rotación, así como realizaciones que no incluyen un grado de libertad de movimiento de rotación. El soporte de cardán 18 permite que el trineo 1 y los brazos 20 asociados giren para adaptarse a la variabilidad de lado a lado sobre la superficie que se recorre o los obstáculos en un lado del trineo 1. Los puntos de pivote 17 entre los brazos de trineo 20 y el trineo 1 permiten que el trineo 1 gire (por ejemplo, se incline en la dirección de movimiento del robot de inspección 100) para adaptarse a la superficie que se recorre y se adapte a las variaciones u obstáculos sobre la superficie que se recorre. El punto de pivote 17, junto con la libertad de rotación de los brazos, proporciona al trineo tres grados de libertad de rotación con respecto a la superficie de inspección. La capacidad de adaptación a la superficie que se recorre facilitó el mantenimiento de una interfaz perpendicular entre el sensor y la superficie, lo cual permitió una interacción mejorada entre el trineo 1 y la superficie de inspección. La interacción mejorada puede incluir garantizar que el sensor se pueda acoplar operativamente a la superficie de inspección.

Dentro del soporte de trineo de inspección 14, puede haber un miembro de polarización (por ejemplo, un resorte de torsión 21) que proporcione una fuerza descendente al trineo 1 y a los brazos 20 correspondientes. En el ejemplo, la fuerza descendente se puede seleccionar cambiando el resorte de torsión y/o ajustando la configuración del resorte de torsión (por ejemplo, confinando o girando el resorte de torsión para aumentar o disminuir la fuerza descendente). Las operaciones o estructuras análogas para ajustar la fuerza descendente para otros miembros de polarización (por ejemplo, un resorte cilíndrico, un accionador para el control activo de la fuerza descendente, etc.) se contemplan en el presente documento.

En determinadas realizaciones, el robot de inspección 100 incluye un cable (que no se muestra) para proporcionar potencia, un agente de acoplamiento u otros fluidos, y/o enlaces de comunicación al robot 100. Se ha demostrado que se puede crear un cable para soportar al menos 200 pies verticales (60,96 metros) de trepado, capaz de suministrar agente de acoplamiento a múltiples sensores ultrasónicos, suficiente potencia para el robot y suficiente comunicación para un procesamiento en tiempo real en un dispositivo informático remoto del robot. Determinados aspectos de la divulgación en el presente documento, tales como, pero sin limitación, el uso de atributos de conservación de agente de acoplamiento, tales como configuraciones de fuerza descendente de trineo, el cono acústico, y el agua como agente de acoplamiento, soportan una longitud extendida de la correa. En determinadas realizaciones, múltiples sensores ultrasónicos pueden estar provistos de suficiente agente de acoplamiento a través de una línea de suministro de agente de acoplamiento de 3,17 mm (1/8") y/o a través de una línea de suministro de agente de acoplamiento de 6,35 mm (%") hasta el robot de inspección 100, con unas líneas de suministro finales de 3,17 mm (1/8") hasta sensores individuales. Si bien el robot de inspección 100 se describe como que recibe energía, agente de acoplamiento, y comunicaciones a través de un cable, cualquiera o todos estos, u otros aspectos, utilizados por el robot de inspección 100 (por ejemplo, pintura, fluido de marcado, fluido de limpieza, soluciones de reparación, etc.) se puede proporcionar a través de un cable o proporcionarse in situ en el robot de inspección 100. Por ejemplo, el robot de inspección 100 puede utilizar baterías, una pila de combustible y/o condensadores para proporcionar potencia; un depósito de agente de acoplamiento y/u otro depósito de fluido en el robot para proporcionar los fluidos utilizados durante las operaciones de inspección, y/o una comunicación inalámbrica de cualquier tipo para comunicaciones, y/o almacenar datos en una ubicación de memoria en el robot para su uso después de una operación de inspección o una porción de una operación de inspección.

En determinadas realizaciones, mantener los trineos 1 (y los sensores o herramientas montados sobre estos) en contacto y/u orientados selectivamente (por ejemplo, perpendiculares) a una superficie recorrida proporciona: un ruido reducido, unos períodos de pérdida de datos reducidos, menos falsos positivos y/o una calidad de detección mejorada; y/o una eficacia mejorada de las herramientas asociadas con el trineo (menos tiempo para completar una operación de reparación, de limpieza o de marcado; un menor uso de fluidos asociados con estos; una confianza mejorada en una operación de reparación, limpieza o marcado exitosa, etc.). En determinadas realizaciones, el mantenimiento de los trineos 1 en contacto y/u orientados selectivamente a la superficie que se recorre proporciona unas pérdidas reducidas de agente de acoplamiento durante las operaciones de inspección.

En determinadas realizaciones, la combinación de los puntos de pivote 16, 17, 18) y el resorte de torsión 21 actúan entre sí para situar el trineo 1 perpendicular a la superficie que se recorre. La fuerza de polarización del resorte 21 puede actuar para extender los brazos de trineo 20 hacia abajo y lejos del árbol de carga útil 19 y del soporte de trineo de inspección 14, empujando el trineo 1 hacia la superficie de inspección. El resorte de torsión 21 puede ser pasivo, aplicando una presión de carga constante, o el resorte de torsión 21 u otro miembro de polarización puede ser activo, lo cual permite variar la presión de carga. En un ejemplo ilustrativo y no limitante, un resorte de torsión activo 21 podría responder a una orden para relajar la tensión de resorte, reducir la presión de carga y/o tirar activamente del trineo 1 hacia arriba, cuando el trineo 1 se encuentra con un obstáculo, lo cual permite que el trineo 1 se mueva más fácilmente sobre el obstáculo. El resorte de torsión activo 21 puede responder entonces a una orden para restaurar la tensión, aumentando la presión de carga, una vez franqueado el obstáculo para mantener un contacto estrecho entre el trineo 1 y la superficie. El uso de un resorte activo puede permitir cambiar el ángulo de un sensor o herramienta con respecto a la superficie que se recorre durante un recorrido. Se pueden utilizar consideraciones de diseño con respecto a las superficies que se inspeccionan para diseñar el sistema de control activo. Si el resorte 21 está diseñado para cerrarse en caso de falla, el resultado sería similar a un resorte pasivo y el trineo 1 sería empujado hacia la superficie que se inspecciona. Si el resorte 21 está diseñado para abrirse en caso de falla, el resultado sería una mayor capacidad de franqueamiento de obstáculos. En realizaciones, el resorte 21 puede ser una combinación de miembros de carga pasivos y activos.

La presión de carga aplicada por el resorte de torsión 21 se puede complementar con un resorte dentro del trineo 1 que empuja, además, un sensor o herramienta hacia la superficie. La presión de carga se puede complementar con uno o más imanes en/sobre el trineo 1 que tiran del trineo 1 hacia la superficie que se recorre. El uno o más imanes pueden ser imanes pasivos que están tirando constantemente del trineo 1 hacia la superficie que se recorre, facilitando una distancia constante entre el trineo 1 y la superficie. El uno o más imanes pueden ser imanes activos en los que la intensidad de campo magnético se controla en función de la orientación y/o distancia detectada del trineo 1 con respecto a la superficie de inspección. En un ejemplo ilustrativo y no limitante, cuando el trineo 1 se eleva de la superficie para franquear un obstáculo y comienza a rodar, la intensidad del imán se puede aumentar para corregir la orientación del trineo 1 y atraerlo hacia la superficie.

La conexión entre cada trineo 1 y los brazos de trineo 20 puede constituir un pasador sencillo u otra unión de conexión/desconexión de liberación rápida. La conexión de liberación rápida en los puntos de pivote 17 puede facilitar la conexión y desconexión de los trineos 1, lo cual permite al usuario cambiar fácilmente el tipo de trineo de inspección unido, intercambiar los sensores, los tipos de sensores, las herramientas, y similares.

En realizaciones, como se muestra en la figura 16, puede haber múltiples adaptaciones de unión o de punto de pivote 9 disponibles en el trineo 1 para conectar los brazos de trineo 20. La ubicación de las adaptaciones de punto de pivote 9 en el trineo 1 se puede seleccionar para adaptarse a objetivos en conflicto, tales como la estabilidad del trineo 1 y el franqueamiento de obstáculos de superficie. La situación de las adaptaciones de punto de pivote 9 detrás del centro del trineo en la dirección longitudinal de recorrido puede facilitar el franqueamiento de obstáculos sobre la superficie que se recorre. La situación de la adaptación de punto de pivote 9 delante del centro puede dificultar que el trineo 1 se invierta o se voltee hasta una posición en la que no pueda regresar a una posición de operación de inspección adecuada. Puede ser deseable alterar la ubicación de conexión de los brazos de trineo 20 a las adaptaciones de punto de pivote 9 (definiendo, de este modo, el punto de pivote 17) en función de la dirección de desplazamiento. La ubicación de los puntos de pivote 17 en el trineo 1 se puede seleccionar para adaptarse a objetivos en conflicto, tales como la situación de sensor con respecto a la superficie y evitar un desgaste excesivo en la parte inferior del trineo. En determinadas realizaciones, donde están disponibles múltiples adaptaciones de punto de pivote 9, la selección del punto de pivote 17 se puede producir antes de una operación de inspección, y/o ser seleccionable durante una operación de inspección (por ejemplo, teniendo los brazos 20 un accionador para engranarse con uno seleccionado de los puntos de pivote 9, tales como clavijas extensibles u otros elementos accionados, seleccionando, de este modo, el punto de pivote 17).

En realizaciones, el grado de rotación permitido por los puntos de pivote 17 puede ser ajustable. Esto se puede hacer utilizando medios mecánicos, tal como un pasador o un candado físico. En realizaciones, como se muestra en la figura 17, la conexión entre el trineo 1 y los brazos de trineo 20 puede incluir un resorte 1702 que polariza los puntos de pivote 17 para tender a pivotar en una dirección u otra. El resorte 1702 puede ser pasivo, basándose la selección del resorte en la intensidad deseada de la polarización, y la instalación del resorte 1702 puede ser tal que empuje preferentemente la parte delantera o trasera del trineo 1 hacia abajo. En realizaciones, el resorte 1702 puede ser activo y la intensidad y el pivote preferente pueden variar en función de la dirección de desplazamiento, la presencia de obstáculos, la capacidad de respuesta de pivote deseada del trineo 1 a la presencia de un obstáculo o una variación en la superficie de inspección, y similares. En determinadas realizaciones, se pueden utilizar resortes opuestos o miembros de polarización para polarizar el trineo 1 de regreso a una posición seleccionada (por ejemplo, neutro/plano sobre la superficie, inclinado hacia delante, inclinado hacia atrás, etc.). Donde el trineo 1 está polarizado en una dirección dada (por ejemplo, hacia delante o hacia atrás), no obstante, el trineo 1 puede operar en una posición neutra durante las operaciones de inspección, por ejemplo, debido a la fuerza descendente procedente del brazo 20 sobre el trineo 1.

Un trineo 1 de ejemplo, por ejemplo, como se muestra en la figura 18, incluye más de un punto de pivote 17, por ejemplo, utilizando resortes 402 para acoplarse al brazo de trineo 20. En el ejemplo de la figura 16, los dos puntos de pivote 17 proporcionan espacio libre adicional para que el trineo 1 franquee los obstáculos. En determinadas realizaciones, ambos resortes 402 pueden ser activos, por ejemplo, permitiendo cierta rotación de cada pivote simultáneamente, y/o una elevación de la totalidad del trineo. En determinadas realizaciones, los resortes 402 se pueden bloquear selectivamente, por ejemplo, antes de las operaciones de inspección, y/o controlarse activamente durante las operaciones de inspección. Adicional o alternativamente, la selección de la posición de pivote, de la intensidad de resorte y/o de la facilidad de pivote en cada pivote se pueden controlar selectivamente, por ejemplo, antes de las operaciones de inspección, y/o controlarse activamente durante las operaciones de inspección (por ejemplo, utilizando un controlador 802). El uso de resortes 402 es un ejemplo no limitante de múltiples puntos de pivote simultáneos, y resortes de láminas, electroimanes, resortes de torsión u otras estructuras flexibles que permiten el pivote se contempla en el presente documento. La tensión de resorte o el control de pivote se puede seleccionar en función de la uniformidad de la superficie que se va a recorrer. La tensión de resorte puede variar entre los puntos de pivote delantero y trasero en función de la dirección de desplazamiento del trineo 1. En un ejemplo ilustrativo y no limitante, el resorte trasero (con respecto a la dirección de desplazamiento) puede estar bloqueado y el resorte delantero activo cuando se desplaza hacia delante para permitir una mejor adaptación a los obstáculos. Cuando se invierte la dirección de desplazamiento, los resortes activos y bloqueados 402 se pueden invertir, de tal manera que lo que era el resorte trasero 402 ahora pueda ser activo y lo que era el resorte delantero 402 ahora se pueda bloquear, de nuevo para adaptarse a los obstáculos encontrados en la nueva dirección de desplazamiento.

En realizaciones, la superficie inferior del trineo 1 puede estar conformada, como se muestra en las figuras 19A, 19B, con una o más rampas 1902 para facilitar que el trineo 1 se mueva sobre los obstáculos encontrados a lo largo de la dirección de desplazamiento. La forma y la pendiente de cada rampa 1902 se puede diseñar para adaptarse a objetivos en conflicto, tal como la estabilidad del trineo 1, la velocidad de desplazamiento y el tamaño del obstáculo, para cuya adaptación está diseñado el trineo 1. Un ángulo de rampa pronunciado puede ser mejor para adaptarse a obstáculos grandes, pero puede ser necesario que se mueva más lentamente para mantener la estabilidad y una buena interacción con la superficie. La pendiente de la rampa 1902 se puede seleccionar en función de la superficie que se va a recorrer y los obstáculos previstos. Si el trineo 1 interactúa con la superficie en únicamente una dirección, el trineo 1 se puede diseñar con únicamente una rampa 1902. Si el trineo 1 interactúa con la superficie yendo en dos direcciones, el trineo 1 se puede diseñar con dos rampas 1902, por ejemplo, una rampa delantera y una rampa trasera, de tal manera que el trineo 1 se dirija con una rampa 1902 en cada dirección de desplazamiento. Haciendo referencia a la figura 19B, las rampas delantera y trasera 1902 pueden tener ángulos diferentes y/o valores de altura total diferentes. Si bien las rampas 1902 representadas en las figuras 19A y 19B son rampas lineales, una rampa 1902 puede tener cualquier forma, incluyendo una forma curva, una forma cóncava, una forma convexa y/o combinaciones de estas. La selección del ángulo de rampa, de la altura de rampa total y de la forma de superficie inferior pueden ser determinadas fácilmente por un experto en la materia que tenga el beneficio de la divulgación en el presente documento y la información normalmente disponible cuando se contempla un sistema. Determinadas consideraciones para determinar el ángulo de rampa, la altura de rampa total y la forma de superficie inferior incluyen consideraciones de capacidad de fabricación, geometrías de obstáculos que se puedan encontrar, materiales de obstáculos que se puedan encontrar, materiales utilizados en el trineo 1 y/o la rampa 1902, la potencia motriz disponible para el robot de inspección 100, la respuesta deseada al encontrarse con obstáculos de un tamaño y una forma dados (por ejemplo, si es aceptable detener las operaciones y reconfigurar las operaciones de inspección para un determinado obstáculo, o si se desea la máxima capacidad de recorrido de obstáculos), y/o la velocidad de impacto probable con obstáculos para un trineo.

En realizaciones, como se muestra en las figuras 20A y 20B, la superficie inferior 2002 del trineo 1 puede tener contornos o ser curva para adaptarse a una textura o forma conocida de la superficie que se recorre, por ejemplo, de tal manera que el trineo 1 tenderá a permanecer en la orientación deseada (por ejemplo, perpendicular) con la superficie de inspección a medida que se mueve el trineo 1. La superficie inferior 2002 del trineo 1 puede estar conformada para reducir la rotación, la traslación y el cabeceo horizontales, y/o la guiñada o rotación del trineo 1 de lado a lado a medida que recorre la superficie de inspección. Haciendo referencia a la figura 20B, la superficie inferior 2002 del trineo 1 puede ser convexa para moverse a lo largo de una superficie redondeada, en el interior de una tubería o tubo, y/o a lo largo de una hendidura en una superficie. Haciendo referencia a la figura 20A, la superficie inferior 2002 del trineo 1 puede ser cóncava para el exterior de una superficie redondeada, tal como montarse en una pared exterior de una tubería o tubo, a lo largo de una superficie redondeada, y/o a lo largo de una cresta en una superficie. El radio de curvatura de la superficie inferior 2002 del trineo 1 se puede seleccionar para facilitar la alineación dada la curvatura de la superficie que se va a inspeccionar. La superficie inferior 2002 del trineo 1 puede estar conformada para facilitar el mantenimiento de una distancia constante entre los sensores o herramientas en el trineo 1 y la superficie de inspección que se recorre. En realizaciones, al menos una porción de la parte inferior del trineo 1 puede ser flexible de tal manera que la parte inferior del trineo 1 se pueda ceder a la forma de la superficie que se recorre. Esta flexibilidad puede facilitar recorrer superficies cuya curvatura cambia a lo largo de la superficie sin los ajustes del trineo 1.

Para una superficie que tiene una curvatura variable, un bisel o curva en la superficie inferior 2002 de un trineo 1 tiende a guiar el trineo 1 hacia una porción de la curvatura variable que coincide con la curvatura de la superficie inferior 2002. En consecuencia, la superficie inferior curva 2002 soporta mantener una orientación seleccionada del trineo 1 a la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, la superficie inferior 2002 del trineo 1 no es curva y uno o más pivotes 16, 17, 18 combinados con la fuerza descendente de los brazos 20 se combinan para soportar una orientación seleccionada del trineo 1 a la superficie de inspección. En algunas realizaciones, la parte inferior del trineo 1 puede ser flexible de tal manera que la curvatura se pueda adaptar a la curvatura de la superficie que se recorre.

El material de la parte inferior del trineo 1 se puede elegir para impedir el desgaste del trineo 1, reducir la fricción entre el trineo 1 y la superficie que se recorre, o una combinación de ambos. Los materiales para la parte inferior del trineo pueden incluir materiales tales como plástico, metal, o una combinación de estos. Los materiales para la parte inferior del trineo pueden incluir un revestimiento de epoxi, una capa reemplazable de politetrafluoroetileno (por ejemplo, Teflón, acetilo (por ejemplo, resina acetil Delrin®), polietileno de peso molecular ultrafino (PMW) y similares. En realizaciones, como se muestra en la figura 22, el material en la parte inferior del trineo 1 puede ser una capa extraíble, tal como una película de sacrificio 2012 (o capa, y/o capa extraíble) que se aplica a la parte inferior del trineo 1 y luego se eleva y se reemplaza a intervalos seleccionados, antes de cada operación de inspección, y/o cuando la película 2012 o la parte inferior del trineo comienzan a mostrar signos de desgaste o un aumento de la fricción. Un trineo 1 de ejemplo incluye un mecanismo de unión 2104, tal como una pinza, para sostener la película de sacrificio de 2012 en su lugar. Haciendo referencia a la figura 21, un trineo 1 de ejemplo incluye un rebaje 2306 en la superficie inferior del trineo para retener la película de sacrificio 2012 y permitir que la película de sacrificio 2012 tenga una orientación espacial seleccionada entre el lado de contacto de inspección (por ejemplo, el lado de la película de sacrificio 2012 expuesto a la superficie de inspección) con la superficie inferior 2002 del trineo 1 (por ejemplo, al ras con la parte inferior, extendiéndose ligeramente más allá de la parte inferior, etc.). En determinadas realizaciones, la capa extraíble puede incluir un espesor que proporcione una orientación espacial seleccionada entre un lado de contacto de inspección en contacto con la superficie de inspección y la superficie inferior del trineo. En determinadas realizaciones, la película de sacrificio 2012 incluye un adhesivo, por ejemplo, con un respaldo adhesivo para la capa, y/o se puede aplicar como adhesivo (por ejemplo, una capa o revestimiento de epoxi que se refresca o se vuelve a aplicar de vez en cuando). Una película de sacrificio 2012 de ejemplo incluye un orificio a su través, por ejemplo, que permite el contacto visual y/o de agente de acoplamiento entre un sensor 2202 unido al trineo 1 y la superficie de inspección. El orificio se puede situar sobre el sensor 2202, y/o se puede adaptar al sensor 2202 para extenderse a través de la película de sacrificio 2012, y/o se puede alinear con un orificio 2016 (por ejemplo, la figura 21) o una apertura 12 (por ejemplo, la figura 3B) en la parte inferior de trineo.

En realizaciones, como se muestra en las figuras 22-24, un trineo 1 de ejemplo incluye una porción superior 2402 y una porción inferior reemplazable 2404 que tiene una superficie inferior. En algunas realizaciones, la porción inferior 2404 se puede diseñar para permitir que la superficie inferior y la forma se cambien para adaptarse a la superficie específica que se va a recorrer sin tener que perturbar o cambiar la porción superior 2402. En consecuencia, donde los sensores o herramientas se engranan con la porción superior 2402, la porción inferior 2404 se puede cambiar rápidamente para configurar el trineo 1 a la superficie de inspección, sin perturbar las conexiones de sensor y/o el acoplamiento a los brazos 20. La porción inferior 2404 se puede configurar, adicional o alternativamente, para adaptarse a una capa de sacrificio 2012, incluso potencialmente con un rebaje 2306. Un trineo 1 de ejemplo incluye una porción inferior 2404 diseñada para ser reemplazada fácilmente alineando la porción superior 2402 y la porción inferior 2404 en un punto de pivote 2406 y luego girando las piezas para alinear las dos porciones. En determinadas realizaciones, el sensor, el manguito de instalación, la punta de cono, u otra porción que sobresalga a través de la apertura 12 forma el punto de pivote 2406. Una o más ranuras 2408 y unas interfaces de llave 2410 o similares pueden sostener juntas las dos porciones.

La capacidad de intercambiar rápidamente la porción inferior 2404 puede facilitar el cambio de la superficie inferior del trineo 1 para mejorar u optimizar la superficie inferior del trineo 1 para la superficie que se va a recorrer. La porción inferior se puede seleccionar en función de la forma de superficie inferior, el ángulo de rampa o el valor de altura de rampa total. La porción inferior se puede seleccionar de entre una multiplicidad de porciones inferiores reemplazables preconfiguradas en respuesta a los parámetros observados de la superficie de inspección después de la llegada a un sitio de inspección. Adicional o alternativamente, la porción inferior 2404 puede incluir una composición sencilla, tal como una pieza totalmente integrada de un único material, y/o se puede fabricar en el sitio (por ejemplo, en una operación de impresión en 3D) tal como para una pieza de repuesto y/o en respuesta a los parámetros observados de la superficie de inspección después de la llegada a un lugar de inspección. La mejora y/u optimización puede incluir: proporcionar un material de baja fricción como superficie inferior para facilitar el deslizamiento del trineo 1 sobre la superficie que se está recorriendo, tener una superficie inferior endurecida del trineo 1 si la superficie que se va a recorrer es abrasiva, producir la porción inferior 2404 como material de desgaste o pieza de repuesto de bajo coste, y similares. La porción inferior de repuesto 2404 puede permitir un reemplazo rápido de la superficie inferior cuando existe desgaste o daño sobre la superficie inferior del trineo 1. Adicional o alternativamente, un usuario puede alterar una forma/curvatura de la parte inferior del trineo, una pendiente o una longitud de una rampa, el número de rampas, y similares. Esto puede permitir a un usuario cambiar la porción inferior 2404 de un trineo individual 1 para cambiar un sensor a un sensor similar que tenga una sensibilidad o intervalo diferente, para cambiar el tipo de sensor, manipular una distancia entre el sensor y la superficie de inspección, reemplazar un sensor defectuoso, y similares. Esto puede permitir a un usuario intercambiar la porción inferior 2404 de un trineo individual 1 en función de la curvatura de superficie de la superficie de inspección, y/o intercambiar la porción inferior 2404 de un trineo individual 1 para cambiar entre diversos sensores y/o herramientas.

En realizaciones, como se muestra en las figuras 25-27, un trineo 1 puede tener una cámara 2624 dimensionada para adaptarse a un sensor 2202, y/o en la que se puede insertar un sensor 2202. La cámara 2624 puede tener unos biseles 2628 en al menos un lado de la cámara para facilitar la inserción y la alineación adecuada del sensor 2202 en la cámara 2624. Un trineo 1 de ejemplo incluye una abrazadera de sujeción 2630 que se adapta al sensor 2202 para pasar a su través, y se une al trineo 1 mediante un dispositivo mecánico 2632 tal como un tornillo o similar. Un trineo 1 de ejemplo incluye unos topes 2634 en la parte inferior de la cámara 2624, por ejemplo, para garantizar una distancia fija entre el sensor 2202 y la superficie inferior del trineo y/o la superficie de inspección, y/o para garantizar una orientación específica del sensor 2202 a la superficie inferior del trineo y/o la superficie de inspección.

Haciendo referencia a la figura 27, un trineo 1 de ejemplo incluye un manguito de instalación de sensor 2704, que puede estar situado, al menos parcialmente, dentro de la cámara. El manguito de instalación de sensor 2704 de ejemplo puede estar formado por un material acomodaticio, tal como neopreno, caucho, un material elastomérico, y similares y, en determinadas realizaciones, puede ser un inserto en una cámara 2624, un material de envoltura en el sensor 2202, y/o formado por el sustrato del propio trineo 1 (por ejemplo, seleccionando el tamaño y la forma de la cámara 2624 y el material del trineo 1 al menos en el área de la cámara 2624). Un manguito 2704 de ejemplo incluye una abertura 2 dimensionada para recibir un sensor 2202 y/o una herramienta (por ejemplo, una herramienta de marcado, de limpieza, de reparación, y/o de pulverización). En el ejemplo de la figura 27, el manguito de instalación de sensor 2704 se flexiona para adaptarse al sensor 2202 cuando se inserta el sensor 2202. Adicional o alternativamente, un manguito 2704 puede incluir un material que envuelve el sensor 2202 y ligeramente sobredimensionado para la cámara 2624, donde el manguito se comprime a través del orificio hacia el interior de la cámara 2624 y se expande ligeramente cuando se libera, afianzando, de este modo, el sensor 2202 en el trineo 1. En el ejemplo de la figura 27, una lengüeta de instalación 2716 está formada por ranuras de alivio 2714. La pestaña 2716 se flexiona para engranarse con el sensor 2202, facilitando el cambio del sensor 2202 mientras afianza el sensor 2202 en la posición correcta una vez insertado en el trineo 1.

Se puede observar que una variedad de tipos y tamaños de sensores y herramientas se pueden intercambiar en un único trineo 1 utilizando el mismo manguito de instalación de sensor 2704. La abertura de la cámara 2624 puede incluir los biseles 2628 para facilitar la inserción, la liberación y la situación del sensor 2202 y/o la lengüeta 2716 para proporcionar una acomodación adicional para facilitar la inserción, la liberación y la situación del sensor 2202 y/o para adaptarse a diferentes tamaños de sensores 2202. A lo largo de la presente divulgación, un sensor 2202 incluye cualquier hardware de interés para insertarse o acoplarse a un trineo 1, incluyendo, al menos: un sensor, un alojamiento de sensor o una estructura de engranaje, una herramienta (por ejemplo, un pulverizador, un marcador, un chorro de fluido, etc.), y/o un alojamiento de herramienta o una estructura de engranaje.

Haciendo referencia a la figura 28, se representa un cono acústico 2804. El cono acústico 2804 incluye una interfaz de sensor 2808, por ejemplo, para acoplar un sensor acústico con el cono 2804. El cono acústico 2804 de ejemplo incluye una interfaz de agente de acoplamiento 2814, acoplando una cámara de fluido 2818 la interfaz de agente de acoplamiento 2814 a la cámara de fluido de cono 2810. En determinadas realizaciones, la punta de cono 2820 del cono acústico 2804 se mantiene en contacto con la superficie de inspección y/o se mantiene a una distancia predeterminada de la superficie de inspección mientras el sensor acústico se monta en el extremo opuesto del cono acústico 2804 (por ejemplo, en la interfaz de sensor 2808). La punta de cono 2820 puede definir una abertura de salida de agente de acoplamiento entre la cámara de agente de acoplamiento y la superficie de inspección. La abertura de salida de agente de acoplamiento puede estar al ras con la superficie inferior o extenderse a través de la parte inferior del trineo. En consecuencia, una línea de demora (por ejemplo, acoplamiento acústico o vibratorio de una longitud eficaz fija) entre el sensor y la superficie de inspección se mantiene a una distancia predeterminada durante las operaciones de inspección. Adicionalmente, el cono acústico 2804 se acopla al trineo 1 en una disposición predeterminada, lo cual permite el reemplazo del sensor y/o el cambio de un trineo 1 sin tener que recalibrar las mediciones acústicas y/o ultrasónicas. El volumen entre el sensor y la superficie de inspección se mantiene con agente de acoplamiento, proporcionando una línea de demora coherente entre el sensor y la superficie de inspección. Los fluidos de agente de acoplamiento de ejemplo y no limitantes incluyen alcohol, un tinte penetrante, un líquido a base de aceite, un gel ultrasónico, o similares. Un ejemplo de fluido de agente acoplamiento incluye tamaños de partículas no mayores de 1,59 mm (1/16 de pulgada). En determinadas realizaciones, el agente de acoplamiento se filtra antes de su suministro al trineo 1. En determinadas realizaciones, el agente de acoplamiento incluye agua, que es de bajo coste, de baja viscosidad, fácil de bombear y compatible con una variedad de tipos de bombas, y puede proporcionar una menor resistencia al movimiento del trineo de inspección sobre la superficie en comparación con los geles. En determinadas realizaciones, el agua puede ser un agente de acoplamiento indeseable, y se puede proporcionar cualquier tipo de fluido de agente de acoplamiento.

Un cono acústico 2804 de ejemplo proporciona una serie de atributos para impedir o eliminar burbujas de aire en la cámara de fluido de cono 2810. Un cono acústico 2804 de ejemplo incluye una entrada de la cámara de fluido 2818 en una porción verticalmente superior de la cámara de fluido de cono 2810 (por ejemplo, cuando el robot de inspección 100 está situado sobre la superficie de inspección, y/o en una orientación prevista del robot de inspección 100 sobre la superficie de inspección, que puede ser hacia la parte delantera del robot, donde el robot asciende verticalmente), que tiende a expulsar burbujas de aire de la cámara de fluido de cono 2810. En determinadas realizaciones, el uso del cono acústico 2804, y la capacidad de minimizar los eventos de acoplamiento y desacoplamiento del sensor (por ejemplo, un trineo se puede cambiar sin acoplar o desacoplar el sensor del cono) contribuye a una reducción de las fugas y la formación de burbujas de aire. En determinadas realizaciones, un controlador 802 periódicamente y/o en respuesta a la detección de una posible burbuja de aire (por ejemplo, debido a una lectura de sensor anómala) ordena una operación de eliminación de burbujas, por ejemplo, aumentando un caudal de agente de acoplamiento a través del cono 2804. En determinadas realizaciones, las disposiciones descritas a lo largo de la presente divulgación proporcionan suficiente suministro de agente de acoplamiento para estar en el intervalo de 0,23 a 0,30 litros (0,06 a 0,08 galones) por minuto utilizando una línea de suministro de fluido de 3,17 mm (1/8") al cono 2804. En determinadas realizaciones, el flujo y la presión nominales de agente de acoplamiento son suficientes para impedir la formación de burbujas de aire en el cono acústico 2804.

Como se muestra en la figura 29, un entubado individual 2902 se puede conectar a cada interfaz de agente de acoplamiento 2814. En algunas realizaciones, el entubado individual 2902 se puede conectar directamente a un trineo 1A, 1B en lugar del entubado individual 2902, por ejemplo, con el trineo 1A, 1B plomado permanentemente a la interfaz de agente de acoplamiento 2814. A continuación, se pueden unir dos o más secciones de entubado individual 2902 en un empalme de entubado 2908, saliendo un único tubo 2904 del empalme. De esta manera, una serie de tubos individuales 2902 pueden reducirse a un único tubo 2904 que se puede conectar/desconectarse fácilmente de la fuente del agente de acoplamiento. En determinadas realizaciones, una totalidad de una carga útil 2 puede incluir una única interfaz de agente de acoplamiento, por ejemplo, al robot de inspección 100. El robot de inspección 100 puede incluir un depósito de agente de acoplamiento y/o una bomba de suministro sobre este, y/o el robot de inspección 100 puede estar conectado a una fuente de agente de acoplamiento externa. En determinadas realizaciones, una totalidad de una carga útil 2 se puede cambiar con un único cambio de interfaz de agente de acoplamiento y sin que se desconecte ninguna de las interfaces de agente de acoplamiento de cono y/o interfaz de agente de acoplamiento de sensor. En determinadas realizaciones, la integración del sensor 2202, del cono acústico 2804 y de la punta de cono 2820 está diseñada para mantener una distancia constante entre la superficie que se mide y el sensor acústico 2202. La distancia constante facilita la interpretación de los datos registrados por el sensor acústico 2202. En determinadas realizaciones, la distancia entre la superficie que se mide y el sensor acústico 2202 puede describirse como la "línea de demora".

Determinadas realizaciones incluyen un aparato para proporcionar un acoplamiento acústico entre un sensor montado en carro (o en trineo) y una superficie de inspección. Las estructuras de ejemplo y no limitantes para proporcionar un acoplamiento acústico entre un sensor montado en carro y una superficie de inspección incluyen un sensor acústico (por ejemplo, un sensor ultrasónico) montado en un trineo 1, el trineo 1 montado sobre una carga útil 2, y la carga útil 2 acoplada a un robot de inspección. Un aparato de ejemplo incluye, además, proporcionar al trineo 1 una serie de grados de libertad de moción, de tal manera que el trineo 1 pueda mantener una orientación seleccionada con la superficie de inspección, incluyendo una orientación perpendicular y/o un ángulo de orientación seleccionado. Adicional o alternativamente, el trineo 1 está configurado para rastrear la superficie, por ejemplo, utilizando una parte inferior conformada del trineo 1 para que coincida con una forma de la superficie de inspección o una porción de la superficie de inspección, y/o el trineo 1 tiene una orientación de tal manera que, cuando la superficie inferior del trineo 1 se sitúa contra la superficie de inspección, el sensor mantiene un ángulo seleccionado con respecto a la superficie de inspección.

Determinadas realizaciones adicionales de un aparato para proporcionar un acoplamiento acústico entre un sensor montado en carro y una superficie de inspección incluyen el uso de una estructura de distancia fija que garantiza una distancia constante entre el sensor y la superficie de inspección. Por ejemplo, el sensor puede estar montado en un cono, en donde un extremo del cono toca la superficie de inspección y/o se mantiene en una posición fija con respecto a la superficie de inspección, y el sensor montado en el cono está provisto, de este modo, a una distancia fija de la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, el sensor se puede montar en el cono y el cono montarse en el trineo 1, de tal manera que se pueda realizar un cambio del trineo 1 para cambiar el sensor, sin engranar o desengranar el sensor del cono. En determinadas realizaciones, el cono se puede configurar de tal manera que el agente de acoplamiento proporcionado al cono dé como resultado una cámara de agente de acoplamiento llena entre un transductor del sensor y la superficie de inspección. En determinadas realizaciones adicionales, una posición de entrada de agente de acoplamiento para el cono está provista en una posición verticalmente superior del cono, entre la porción de punta de cono y el extremo de montaje de sensor, en una orientación del robot de inspección cuando está situado sobre la superficie, de tal manera que el flujo de agente de acoplamiento a través del cono tiende a impedir la formación de burbujas en la trayectoria acústica entre el sensor y la superficie de inspección. En determinadas realizaciones adicionales, el flujo de agente de acoplamiento al cono es ajustable y es capaz, por ejemplo, de aumentar en respuesta a la determinación de que se puede haber formado una burbuja dentro del cono y/o dentro de la trayectoria acústica entre el sensor y la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, el trineo 1 se puede elevar, por ejemplo, con un accionador que eleva un brazo 20 y/o que eleva una carga útil 2, de tal manera que se proporcione una trayectoria de fluido libre para que el agente de acoplamiento y las burbujas acompañantes salgan del cono y/o de la trayectoria acústica. En determinadas realizaciones, periódicamente se realizan operaciones para eliminar burbujas en el cono y/o la trayectoria acústica, episódicamente (por ejemplo, después de completar una distancia de inspección determinada, al comienzo de una pasada de inspección, después de que un robot de inspección se pause por cualquier motivo, etc.), y/o en respuesta a una determinación activa de que puede estar presente una burbuja en el cono y/o en la trayectoria acústica.

Un aparato de ejemplo proporciona una pérdida de fluido de agente de acoplamiento baja o reducida durante las operaciones de inspección. Las estructuras de ejemplo y no limitantes para proporcionar una pérdida de fluido baja o reducida incluyen proporcionar una trayectoria de flujo limitada de agente de acoplamiento fuera del sistema de robot de inspección, por ejemplo, utilizando un cono que tiene un área de sección transversal de agente de acoplamiento de salida más pequeña que un área de sección transversal de una cámara de agente de acoplamiento dentro del cono. En determinadas realizaciones, un aparato para una pérdida de fluido de agente de acoplamiento baja o reducida incluye unas estructuras para proporcionar una fuerza descendente seleccionada en un trineo 1 en el que está montado el sensor, en un brazo 20 que porta un trineo 1 en el que está montado el sensor, y/o en una carga útil 2 en la que está montado el trineo 1. Adicional o alternativamente, un aparato que proporciona una pérdida de fluido de agente de acoplamiento baja o reducida incluye una fuerza descendente seleccionada en un cono que proporciona una conectividad de agente de acoplamiento entre el sensor y la superficie de inspección, por ejemplo, un resorte de láminas u otro miembro de polarización dentro del trineo 1 que proporciona una fuerza descendente seleccionada directamente al cono. En determinadas realizaciones, una pérdida de fluido baja o reducida incluye proporcionar un flujo de fluido global de 0,45 a 0,6 litros (0,12 a 0,16 galones) por minuto al robot de inspección para soportar al menos 10 sensores ultrasónicos. En determinadas realizaciones, una pérdida de fluido baja o reducida incluye proporcionar un flujo de fluido global de menos de 15,24 metros (50 pies) por minuto, menos de 30,48 metros (100 pies) por minuto y menos de 60,96 metros (200 pies) por minuto de velocidad de fluido en una línea de entubado que alimenta el agente de acoplamiento al robot de inspección. En determinadas realizaciones, una pérdida de fluido baja o reducida incluye proporcionar suficiente agente de acoplamiento a través de una línea de entubado de 6,35 mm (%") para alimentar el agente de acoplamiento a al menos 6, al menos 8, al menos 10, al menos 12, o al menos 16 sensores ultrasónicos a una altura vertical de al menos 7,62 metros (25 pies), al menos 15,24 metros (50 pies), al menos 30,48 metros (100 pies), al menos 45,72 metros (150 pies), o al menos 60,96 metros (200 pies). Un aparato de ejemplo incluye una línea de alimentación de 6,35 mm (%") al robot de inspección y/o a la carga útil 2, y una línea de alimentación de 3,17 mm (1/8") a los trineos individuales 1 y/o sensores (o conos acústicos asociados con los sensores). En determinadas realizaciones, están provistas unas líneas de alimentación y de fluido individuales de mayor y/o menor diámetro.

Haciendo referencia a la figura 30, se representa esquemáticamente un procedimiento 3000 de ejemplo para proporcionar un acoplamiento acústico entre un sensor y una superficie de inspección. El procedimiento 3000 de ejemplo incluye una operación 3002 para proporcionar una trayectoria acústica fija entre el sensor y la superficie de inspección. El procedimiento 3000 de ejemplo incluye, además, una operación 3004 para llenar la trayectoria acústica con un agente de acoplamiento. El procedimiento 3000 de ejemplo incluye, además, una operación 3006 para proporcionar una orientación seleccionada entre el sensor y la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, determinadas operaciones del procedimiento 3000 se realizan de manera iterativa a lo largo de las operaciones de inspección, por ejemplo, las operaciones 3006 pueden incluir mantener la orientación a lo largo de las operaciones de inspección, tal como proporcionando el sensor en un trineo que tenga una superficie inferior y/o capacidad de maniobra para autoalinearse pasiva o activamente a la superficie de inspección, y/o para volver a la alineación después de una perturbación, tal como recorrer un obstáculo. En otro ejemplo, las operaciones 3004 incluyen proporcionar un flujo de agente de acoplamiento para mantener la trayectoria acústica entre el sensor y la superficie de inspección llena de agente de acoplamiento, y/o ajustar el flujo de agente de acoplamiento durante las operaciones de inspección. Determinadas operaciones del procedimiento 3000 pueden ser realizadas mediante un controlador 802 durante las operaciones de inspección.

Haciendo referencia a la figura 31, se representa esquemáticamente un procedimiento 3100 de ejemplo para garantizar un engranaje acústico entre un sensor y una superficie de inspección. El procedimiento 3100 de ejemplo incluye una operación 3102 para proporcionar una cámara de acoplamiento acústico entre el sensor y la superficie de inspección. Las operaciones 3102 de ejemplo y no limitantes incluyen proporcionar a la cámara de acoplamiento acústico una disposición que tiende a reducir la formación de burbujas dentro de la trayectoria acústica entre el sensor y la superficie de inspección. El procedimiento 3100 de ejemplo incluye, además, una operación 3104 para determinar que el sensor se debería volver a acoplar a la superficie de inspección. Las operaciones 3104 de ejemplo y no limitantes incluyen determinar que ha transcurrido un tiempo desde una última operación de reacoplamiento, determinar que se ha producido un evento y realizar una operación de reacoplamiento en respuesta al evento, y/o determinar activamente que la trayectoria acústica se ha interrumpido. Los eventos de ejemplo y no limitantes incluyen una pausa del robot de inspección, un comienzo de las operaciones de inspección, y/o la finalización de una porción seleccionada de las operaciones de inspección, y/o una interrupción del flujo de agente de acoplamiento al robot de inspección. La operación de ejemplo y no limitante para determinar activamente que la trayectoria acústica se ha interrumpido incluyen una observación de una burbuja (por ejemplo, en un cono acústico), una indicación de que el agente de acoplamiento puede haber salido de la trayectoria acústica (por ejemplo, el trineo 1 se ha elevado para un obstáculo o por otra operación, una observación de un cono vacío, etc.), y/o una indicación de que la lectura de sensor no es nominal (por ejemplo, la señal parece haberse perdido, se ha producido una lectura anómala, etc.). El procedimiento 3100 de ejemplo incluye, además, una operación 3106 para volver a acoplar el sensor a la superficie de inspección. Las operaciones 3106 de ejemplo y no limitantes incluyen reanudar y/o aumentar un caudal de agente de acoplamiento, y/o elevar brevemente un trineo, un brazo de trineo y/o una carga útil de la superficie de inspección. El procedimiento 3100 y/o porciones de este se pueden repetir de manera iterativa durante las operaciones de inspección. Determinadas operaciones del procedimiento 3100 pueden ser realizadas mediante un controlador 802 durante las operaciones de inspección.

Haciendo referencia a la figura 32, se representa esquemáticamente un procedimiento 3200 de ejemplo para proporcionar una baja pérdida de fluido (y/o consumo de fluido) entre un sensor acústico y una superficie de inspección. Un procedimiento 3200 de ejemplo incluye una operación 3202 para proporcionar un área de sección transversal de salida baja para el agente de acoplamiento desde una trayectoria acústica entre el sensor y la superficie de inspección, incluyendo al menos proporcionar una salida de una cámara de agente de acoplamiento formada por un cono como área de sección transversal de salida, y/o proporcionar un área de sección transversal de salida que esté en una proximidad seleccionada de, y/o en contacto con, la superficie de inspección. El procedimiento 3200 de ejemplo incluye, además, una operación 3204 para proporcionar una fuerza descendente seleccionada a un trineo que tiene el sensor montado en este, y/o a una cámara de agente de acoplamiento. En determinadas realizaciones, el procedimiento 3200 de ejemplo incluye una operación 3206 para determinar si la pérdida de fluido para el agente de acoplamiento es excesiva (por ejemplo, medida por un flujo de agente de acoplamiento de repuesto proporcionado a un robot de inspección, y/o por una pérdida de agente de acoplamiento observada), y una operación 3208 para aumentar una fuerza descendente y/o reducir el área de sección transversal de salida de agente de acoplamiento de una cámara de agente de acoplamiento. En determinadas realizaciones, un robot de inspección incluye una fuerza descendente configurable, tal como: un control de intensidad de imán activo; un ajuste de fuerza de miembro de polarización (por ejemplo, aumentar el confinamiento de un resorte para aumentar la fuerza descendente); un deslizamiento de un peso de manera que se ajuste la fuerza descendente en el trineo y/o el cono; combinaciones de estos; o similares. En determinadas realizaciones, una sección transversal de salida para el agente de acoplamiento es ajustable, por ejemplo, se proporciona un accionador de iris (que no se muestra), una válvula de compuerta, o un ajuste de área de sección transversal. En determinadas realizaciones, el área de sección transversal está relacionada con la distancia de compensación de la salida de cámara de agente de acoplamiento (por ejemplo, la punta de cono) de la superficie de inspección, por lo que una reducción de la distancia de compensación seleccionada de la salida de cámara de agente de acoplamiento a la superficie de inspección reduce el área de flujo de salida eficaz de la cámara de agente de acoplamiento. Las operaciones de ejemplo para ajustar la distancia de compensación seleccionada incluyen bajar la cámara de agente de acoplamiento dentro del trineo y/o aumentar una fuerza descendente en el trineo y/o la cámara de agente de acoplamiento. Determinadas operaciones del procedimiento 3200 pueden ser realizadas mediante un controlador 802 durante las operaciones de inspección.

Haciendo referencia a las figuras 2A y 2B, un sistema de ejemplo incluye un diseño de rueda 200 que permite modularidad, adherencia a la superficie de la estructura, y recorrer obstáculos. Un buje estriado, un tamaño de rueda, y el uso de imanes permiten que el sistema sea eficaz en muchas superficies diferentes. En algunas realizaciones, la rueda 200 incluye un buje estriado 8. La rueda 200 permite que un vehículo robótico 100 trepe por las paredes, los techos y otras superficies ferromagnéticas. Como se muestra en la realización representada en las figuras 2A y 2B, esto se puede lograr incrustando imanes 6 en un recinto ferromagnético 3 y/o un recinto eléctricamente conductor para proteger el imán 6, mejorar la alineación y facilitar el montaje. Por ejemplo, el imán 6 puede ser un imán permanente y/o un electroimán controlable, y puede incluir, además, un imán de tierras raras. El recinto ferromagnético 3 protege el imán 6 de impactar directamente con la superficie inspeccionada, reduce los impactos y daños al imán 6, y reduce el desgaste de la superficie y del imán 6. La conductividad ferromagnética y/o eléctrica del recinto 3 reduce las líneas de campo magnético en direcciones no útiles (por ejemplo, hacia el interior del alojamiento 102, las líneas o atributos eléctricos que puedan estar presentes cerca de la superficie inspeccionada, etc.) y guía las líneas de campo magnético hacia la superficie inspeccionada. En determinadas realizaciones, el recinto 3 puede no ser ferromagnético o conductor, y/o el recinto 3 puede estar al menos parcialmente cubierto por un material adicional (por ejemplo, plástico moldeado, un revestimiento, pintura, etc.), por ejemplo, para proteger la superficie inspeccionada de daños, para proteger el recinto 3 del desgaste, por motivos estéticos, o por cualquier otro motivo. En determinadas realizaciones, el imán 6 no está presente, y el sistema 100 permanece en contacto con la superficie de otra manera (por ejemplo, adherencia de tensión de superficie, gravedad, tal como en una superficie de inspección horizontal o ligeramente inclinada, movimiento a lo largo de un riel fijado a la superficie, o similares). Cualquier disposición de una superficie de inspección, incluyendo superficies verticales, superficies en voladizo o bocabajo, superficies curvas, y combinaciones de estas, se contemplan en el presente documento.

La rueda 200 incluye un canal 7 formado entre los recintos 3, por ejemplo, en el centro de la rueda 200. En determinadas realizaciones, el canal 7 permite la autoalineación en superficies tales como tubos o tuberías. En determinadas realizaciones, los recintos 300 incluyen uno o más bordes o superficies biselados (por ejemplo, la superficie exterior en el ejemplo de la figura 3), por ejemplo, para mejorar el contacto con una superficie rugosa o curva, y/o para proporcionar un área de contacto de superficie seleccionada para evitar daños a la superficie y/o la rueda 200. La cara plana a lo largo de la llanta también permite adhesión y un movimiento predecible en superficies planas.

La rueda 200 se puede conectar al árbol utilizando un buje estriado 8. Este diseño hace que la rueda sea modular y también impide que se atasque debido a la corrosión. El buje estriado 8 transfiere la fuerza de accionamiento desde el árbol hasta la rueda. Una rueda 200 de ejemplo incluye un aspecto magnético (por ejemplo, un imán 6) capaz de sostener el robot en la pared, y aceptar una fuerza de accionamiento para propulsar el robot, el imán 6 situado entre placas o recintos conductores y/o ferromagnéticos, un canal 7 formado por los recintos o placas, uno o más bordes biselados y/o conformados, y/o una unión de buje estriado a un árbol sobre el que está montada la rueda.

El vehículo robótico puede utilizar un diseño de rueda basado en imanes que permite que el vehículo se adhiera a, y opere en, superficies ferromagnéticas, incluyendo superficies verticales e invertidas (por ejemplo, paredes y techos). Como se muestra en las figuras 2A y 2B, el diseño de rueda puede comprender un imán cilíndrico 6 montado entre dos recintos de rueda 3 con un diseño de buje estriado 8 para la transferencia de par motor, donde el diámetro exterior de los dos recintos 3 es mayor que el diámetro exterior del imán 6. Una vez montada, esta configuración crea un canal 7 entre los dos recintos de rueda 3 que impide que el imán 6 entre en contacto físico con la superficie a medida que la rueda va rodando sobre la superficie de diámetro exterior de los recintos de rueda 3. En determinadas realizaciones, el material del imán 6 puede incluir un material de tierras raras (por ejemplo, neodimio, itrio-cobalto, samario-cobalto, etc.), que puede ser costoso de producir, manipular, y/o puede estar muy sometido a daños o corrosión. Adicionalmente, cualquier material de imán permanente puede tener una vida útil más corta si se expone a choques o impactos directos.

El canal 7 también se puede utilizar para ayudar a guiar el vehículo robótico a lo largo de un atributo de una superficie de inspección 500 (por ejemplo, referencia a la figura 5), tal como donde el canal 7 está alineado a lo largo de la parte superior de una superficie redondeada (por ejemplo, una tubería, u otro atributo elevado) que la rueda utiliza para guiar la dirección de desplazamiento. Los recintos de rueda 3 también pueden tener atributos de guiado 2052 (referencia a las figuras 11A a 11E), tales como hendiduras, una curvatura cóncava o convexa, biseles en los bordes interior y/o exterior, y similares. Haciendo referencia a la figura 11A, una atributo de guiado 2052 de ejemplo incluye un bisel en un borde exterior de uno o ambos recintos 3, por ejemplo, proporcionando una autoalineación de las ruedas a lo largo de un atributo de superficie, tal como entre atributos elevados, encima de atributos elevados, entre dos tuberías 502 (que pueden ser tuberías adyacentes o tuberías espaciadas), y/o una curvatura de un tubo, tubería, o tanque (por ejemplo, cuando el robot de inspección 100 recorre el interior de una tubería 502). Por ejemplo, tener un bisel en el borde exterior del recinto exterior puede permitir que la rueda se asiente más fácilmente junto a, y se deslice a lo largo de, una tubería 502 que está ubicada fuera de la rueda. En otro ejemplo, tener biseles en ambos bordes puede permitir que la rueda se deslice con mayor estabilidad entre dos tuberías 502. Haciendo referencia a la figura 11B, los atributos de guiado 2052 se representan como biseles en ambos lados de los recintos de rueda 3, por ejemplo, permitiendo que el robot de inspección 100 realice su recorrido entre las tuberías 502; encima de una única tubería 502 o encima de un tramo de tuberías 502; a lo largo del exterior de una tubería, tubo, o tanque; y/o a lo largo del interior de una tubería, tubo, o tanque. Haciendo referencia a la figura 11C, los atributos de guiado 2052 se representan como biseles en el lado del canal interior 7 de los recintos 3, por ejemplo, permitiendo que la rueda se autoalinee encima de una única tubería u otro atributo. Haciendo referencia a la figura 11D, los atributos de guiado 2052 se representan como una superficie curva cóncava, por ejemplo, dimensionadas para coincidir con una tubería u otro atributo que tenga que recorrer la rueda. Haciendo referencia a la figura 11E, los atributos de guiado 2052 se representan como una superficie curva cóncava formada en un interior del canal 7, con biseles 2052 en el exterior del recinto 3, por ejemplo, permitiendo que la rueda se autoalinee en una única tubería o atributo en el interior del recinto, y/o se alinee entre tuberías en el exterior del recinto.

Un experto en la materia apreciará que se puede utilizar una gran variedad de diferentes atributos de guiado 2052 para adaptarse a las diferentes características de superficie a la que se puede aplicar el vehículo robótico. En determinadas realizaciones, las combinaciones de atributos (por ejemplo, referencia a la figura 1 IE) proporcionan que el robot de inspección 100 recorra múltiples superficies para una única operación de inspección, reduciendo el tiempo de cambio de las ruedas y similares. En determinadas realizaciones, los ángulos de bisel, el radio de curvatura, la profundidad vertical de los biseles o curvas, y las anchuras horizontales de los biseles o curvas son seleccionables para adaptarse al tamaño de los objetos que se van a recorrer durante las operaciones de inspección. Se puede observar que la fuerza descendente proporcionada por el imán 6 combinada con la conformación de los atributos de guiado 2052 del recinto 3 se combinan para proporcionar la autoalineación del robot de inspección 100 sobre la superficie 500 y, además, proporcionar protección al imán 6 de la exposición a choques, impactos, y/o materiales que puedan estar presentes sobre la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, el imán 6 puede estar conformado, por ejemplo, con una curvatura (referencia a la figura 11D), para adaptarse mejor a la superficie de inspección 500 y/o impedir el impacto o contacto del imán 6 con la superficie.

Adicional o alternativamente, los atributos de guiado pueden ser seleccionables para la superficie de inspección, por ejemplo, múltiples recintos 3 (y/o múltiples conjuntos de rueda que incluyen el imán 6 y el recinto 3) pueden estar presentes para una operación de inspección, y uno adecuado de los múltiples recintos 3 provisto de acuerdo con la curvatura de las superficies presentes, el espaciado de las tuberías, la presencia de obstáculos, o similares. En determinadas realizaciones, un recinto 3 puede tener una capa exterior (por ejemplo, una capa extraíble, que no se muestra), por ejemplo, un encaje a presión, de deslizamiento, acoplada con tornillos de fijación u otro mecanismo de acoplamiento para la capa exterior, de tal manera que solo una porción exterior del recinto se pueda cambiar para proporcionar los atributos de guiado. En determinadas realizaciones, la capa exterior puede ser un material no ferroso (por ejemplo, haciendo que la instalación y los cambios de la capa exterior sean más convenientes en presencia del imán 6, lo que puede complicar los cambios rápidos de un recinto completamente ferromagnético 3), tal como un plástico, un material elastomérico, aluminio, o similares. En determinadas realizaciones, la capa exterior puede ser un material imprimible en 3D (por ejemplo, plásticos, cerámicas, o cualquier otro material imprimible en 3D), donde la capa exterior se puede construir en una ubicación de inspección después de determinar el entorno de la superficie de inspección 500. Un ejemplo incluye el controlador 802 (por ejemplo, referencia a la figura 8 y a la descripción relacionada) estructurado para aceptar unos parámetros de inspección (por ejemplo, espaciado de tubería, tamaños de tubería, dimensiones de tanque, etc.), y para proporcionar una orden a una impresora 3D en respuesta a la orden para proporcionar una capa exterior configurada para la superficie de inspección 500. En determinadas realizaciones, el controlador 802 acepta, además, una aportación para la definición de rueda (por ejemplo, donde los tamaños de rueda seleccionables, los requisitos de franqueamiento para el robot de inspección 100, u otros parámetros no necesariamente definidos por la superficie de inspección 500), y, además, proporciona la orden a la impresora 3D, para proporcionar una capa exterior configurada para la superficie de inspección 500 y la definición de rueda.

Un diseño de buje estriado 8 de ejemplo del conjunto de rueda puede permitir una reconfiguración modular de la rueda, lo cual permite que cada componente se cambie fácilmente para adaptarse a diferentes entornos operativos (por ejemplo, superficies ferromagnéticas con diferente permeabilidad, diferentes características físicas de la superficie, y similares). Por ejemplo, los recintos con diferentes atributos de guiado se pueden intercambiar para adaptarse a diferentes atributos de superficie, tal como donde una configuración de rueda funciona bien para una primera característica de superficie (por ejemplo, una pared con tuberías pequeñas estrechamente espaciadas) y una segunda configuración de rueda funciona bien para una segunda característica de superficie (por ejemplo, una pared con tuberías grandes). El imán 6 también se puede intercambiar para ajustar la intensidad magnética disponible entre el conjunto de rueda y la superficie, tal como para adaptarse a diferentes características dimensionales de la superficie (por ejemplo, atributos que impiden una proximidad cercana entre el imán 6 y un material ferromagnético de superficie), una permeabilidad diferente del material de superficie, y similares. Además, uno o ambos recintos 3 pueden estar hechos de material ferromagnético, tal como para dirigir las líneas de flujo del imán hacia una superficie sobre la que se desplaza el vehículo robótico, para dirigir las líneas de flujo del imán lejos de otros componentes del vehículo robótico, y similares, lo cual permite que la configuración de rueda modular sea configurable adicionalmente para diferentes entornos y aplicaciones ferromagnéticos.

La presente divulgación proporciona vehículos robóticos que incluyen componentes de trineo de sensores, lo cual permite una evaluación de los atributos particulares de la estructura. Como se muestra en las realizaciones representadas en las figuras 3A a 3C, el trineo 1 puede contener el sensor que puede realizar la inspección de la estructura. El sensor puede estar perpendicular a la superficie que se está inspeccionando y, en algunas realizaciones, puede tener una distancia establecida desde la superficie para protegerla de resultar dañada. En otras realizaciones, la distancia desde la superficie hasta el sensor se puede ajustar para adaptarse a los requisitos técnicos del sensor que se está utilizando. Se puede agregar una columna de retención de agente de acoplamiento en la salida de sensor para retener el agente de acoplamiento en función del tipo de sensor que se esté utilizando. En determinadas realizaciones, una abertura 12 puede estar provista en la parte inferior del trineo 1 para permitir que un sensor instalado se comunique operativamente con una superficie de inspección.

Los trineos de la presente divulgación se pueden deslizar sobre una superficie plana o curva y pueden realizar diversos tipos de pruebas de materiales utilizando los sensores incorporados en el trineo. La superficie inferior 13 del trineo se puede fabricar a partir de numerosos tipos de materiales que el usuario puede elegir para encajar con la forma de la superficie. Cabe destacar que, en función de la condición de superficie, una capa extraíble, reemplazable y/o de sacrificio de material delgado se puede situar sobre la superficie inferior del trineo para reducir la fricción, crear un mejor sellado, y proteger la parte inferior del trineo de los daños físicos ocasionados por la superficie. En determinadas realizaciones, el trineo puede incluir superficies de rampa 11 en las partes delantera y trasera del trineo. La rampa y la adaptación de punto de pivote 9 disponible (que se describe a continuación, por ejemplo, una opción para el punto de pivote 17) le dan al trineo la capacidad de desplazarse sobre obstáculos. Este atributo permite que el trineo funcione en entornos industriales con superficies que no están limpias ni son lisas. En determinadas realizaciones, una o más aperturas 10 pueden estar provistas, por ejemplo, para permitir que se fije una capa de sacrificio a la parte inferior del trineo 1.

En sumario, un vehículo robótico 100 de ejemplo incluye trineos de sensores que tienen las siguientes propiedades capaces de proporcionar una serie de sensores para inspeccionar un objeto o superficie seleccionado, incluyendo una superficie inferior blanda o dura, incluyendo una superficie inferior que coincide con una superficie de inspección (por ejemplo, en forma, en dureza de material de contacto, etc.), que tienen una superficie curva y/o rampa para franquear obstáculos (incluyendo una rampa delantera y/o una rampa trasera), incluye una columna y/o un inserto de agente de acoplamiento (por ejemplo, un cono situado dentro del trineo, donde el sensor se acopla al cono) que retiene el agente de acoplamiento, mejora el acoplamiento acústico entre el sensor y la superficie, y/o ayuda a proporcionar una distancia coherente entre la superficie y el sensor; una pluralidad de puntos de pivote entre el cuerpo principal 102 y el trineo 1 para proporcionar orientación de superficie, un mejor recorrido de obstáculos, y similares, un trineo 1 que tiene una posición de montaje configurada para recibir múltiples tipos de sensores y/o imanes en el trineo para proporcionar un control de fuerza descendente y/o situación estabilizada entre el sensor y la superficie. En ciertas implementaciones de la presente invención, resulta ventajoso no solo poder ajustar el espaciado entre sensores, sino también ajustar su posición angular con respecto a la superficie que se está inspeccionando. La presente invención puede lograr este objetivo implementando sistemas que tengan varios grados de libertad de traslación y rotación.

Haciendo referencia a la figura 4, una carga útil 2 de ejemplo incluye el espaciado seleccionable entre los trineos 1, por ejemplo, para proporcionar un espaciado de sensor seleccionable. En determinadas realizaciones, el espaciado entre los sensores se puede ajustar utilizando un grado de libertad de traslación bloqueable, tal como un tornillo de fijación 14 que permite el ajuste rápido del espaciado. Adicional o alternativamente, en el presente documento se contempla cualquier mecanismo de acoplamiento entre el brazo 20 y la carga útil 2. En determinadas realizaciones, un engranaje de tomillo sin fin u otro accionador permite el ajuste del espaciado de sensor mediante un controlador y/o en tiempo real durante las operaciones del sistema 100. En determinadas realizaciones, la carga útil 2 incluye un árbol 19 sobre el que se montan los trineos 1 (por ejemplo, mediante los brazos 20). En estas realizaciones, los soportes de sensores 14 están montados en un árbol 19. El ejemplo de la figura 4 incluye una tapa de árbol 15 que proporciona soporte estructural a una serie de árboles de la carga útil 2. En el ejemplo de la figura 4, se utilizan dos árboles para montar la carga útil 2 en el alojamiento 102, y se utiliza un árbol 19 para montar los brazos 20 en la carga útil 2. La disposición que utiliza una carga útil 2 es un ejemplo no limitante, que permite configurar múltiples sensores y trineos 1 en una disposición particular, y cambiarlos rápidamente como grupo (por ejemplo, intercambiar una primera carga útil y grupo de sensores por una segunda carga útil y grupo de sensores, cambiando, de este modo, una totalidad de una disposición de sensores en una única operación). Sin embargo, en determinadas realizaciones, uno o más de la carga útil 2, los brazos 20, y/o los trineos 1 se pueden acoplar de manera fija a los atributos de montaje respectivos y, no obstante, se logran numerosos beneficios de la presente divulgación en realizaciones de este tipo.

Durante la operación, un sistema 100 de ejemplo se encuentra con obstáculos sobre la superficie de la estructura que se está evaluando, y los pivotes 16, 17, 18 proporcionan el movimiento del brazo 20 para recorrer el obstáculo. En determinadas realizaciones, el sistema 100 es un diseño modular que permite diversos grados de libertad de movimiento de los trineos 1, ya sea en tiempo real (por ejemplo, durante una operación de inspección) y/o en el momento de configuración (por ejemplo, un operario o controlador ajusta las posiciones de sensor o de trineo, la fuerza descendente, las formas de rampa de los trineos, los ángulos de pivote de los pivotes 16, 17, 18 en el sistema 100, etc.) antes de una operación de inspección o una porción de una operación de inspección, e incluyendo al menos los siguientes grados de libertad: traslación (por ejemplo, la posición de la carga útil 2 con respecto al alojamiento 102); traslación del brazo de trineo 20 con respecto a la carga útil 2, rotación del brazo de trineo 20, rotación del soporte del brazo de trineo 20 sobre la carga útil 2, y/o rotación del trineo 1 con respecto al brazo de trineo 20.

En determinadas realizaciones, un sistema 100 permite uno cualquiera o más de los siguientes ajustes: espaciado entre sensores (perpendiculares a la dirección de la moción de inspección, y/o axialmente a lo largo de la dirección de la moción de inspección); ajustes de un ángulo del sensor a un diámetro exterior de un tubo o tubería; desplazamiento momentáneo o de más largo plazo para recorrer obstáculos; provisión de un número arbitrario y situación de los sensores; etc.

Un robot de inspección 100 de ejemplo puede utilizar capacidades de fuerza descendente para los trineos de sensores 1, tal como para controlar la proximidad y la estabilización lateral de los sensores. Por ejemplo, un imán incrustado (que no se muestra) situado dentro del trineo 1 puede proporcionar una fuerza descendente pasiva que aumenta la estabilización para la alineación de sensor. En otro ejemplo, el imán incrustado puede ser un electroimán que proporciona capacidad activa (por ejemplo, en respuesta a las órdenes procedentes de un controlador 802, referencia a la figura 8) que proporciona un control ajustable o dinámico de la fuerza descendente proporcionada al trineo de sensores. En otro ejemplo, la fuerza descendente magnética se puede proporcionar a través de una combinación de un imán permanente pasivo y un electroimán activo, proporcionando una fuerza descendente magnética mínima por defecto, pero con aumentos adicionales disponibles a través del electroimán activo. En realizaciones, el electroimán puede ser controlado por un circuito donde la fuerza descendente la establece el operario, controlado por un procesador de abordo, controlado por un procesador remoto (por ejemplo, a través de comunicaciones inalámbricas), y similares, donde el control de procesador puede utilizar mediciones de datos de sensor para determinar el establecimiento de fuerza descendente. En realizaciones, la fuerza descendente se puede proporcionar a través de una fuerza de succión, una fuerza de resorte, y similares. En determinadas realizaciones, la fuerza descendente puede ser proporcionada por un miembro de polarización, tal como un resorte de torsión o un resorte de láminas, con control activo o pasivo de la fuerza descendente, por ejemplo, situando una tensión o confinamiento del resorte para controlar la fuerza descendente. En determinadas realizaciones, el imán, el miembro de polarización, u otro miembro de ajuste de fuerza descendente puede ajustar la fuerza descendente en la totalidad del trineo 1, en una totalidad de una carga útil 2, y/o solo en el sensor (por ejemplo, el sensor tiene cierta flexibilidad para moverse dentro del trineo 1, y el ajuste de fuerza descendente actúa sobre el sensor directamente).

Un sistema 100 de ejemplo incluye un aparato 800 (referencia a la figura 8 y a la divulgación que hace referencia a la figura 8) para proporcionar una información de inspección potenciada, incluida una información basada en la posición. El aparato 800 y las operaciones para proporcionar la información basada en la posición se describen en el contexto de una disposición física particular de un sistema industrial para una ilustración conveniente, aunque, en el presente documento, se contempla cualquier disposición física de un sistema industrial. Haciendo referencia a la figura 5, un sistema de ejemplo incluye una serie de tuberías 502, por ejemplo, tuberías dispuestas verticalmente, tales como tuberías de vapor en una planta de energía, tuberías en una torre de enfriamiento, tuberías de escape o de gas efluente, o similares. Las tuberías 502 de la figura 5 están dispuestas para crear una torre que tiene una sección transversal circular para facilitar la descripción. En determinadas realizaciones, se utiliza una inspección periódica de las tuberías para garantizar que la degradación de tubería se encuentre dentro de unos límites, para garantizar una operación adecuada del sistema, para determinar los programas de mantenimiento y reparación, y/o para cumplir con las políticas o normas. En el ejemplo de la figura 5, una superficie de inspección 500 incluye la porción interior de la torre, por la que un robot de inspección 100 recorre las tuberías 502 (por ejemplo, verticalmente, inspeccionando una o más tuberías en cada palmo vertical). Un robot de inspección 100 de ejemplo incluye cargas útiles configurables 2 y puede incluir sensores ultrasónicos (por ejemplo, para determinar el espesor de pared y/o la integridad de tubería), sensores magnéticos (por ejemplo, para determinar la presencia y/o el espesor de un revestimiento en una tubería), cámaras (por ejemplo, para proporcionar una inspección visual, incluyendo en intervalos EM fuera del intervalo visual, temperaturas, etc.), sensores de composición (por ejemplo, cromatografía de gases en el área cercana a la tubería, detección espectral para detectar fugas o una operación anómala, etc.), detección de temperatura, detección de presión (presiones ambiente y/o específica), detección de vibración, detección de densidad, etc. El tipo de detección realizada por el robot de inspección 100 no se limita a la presente divulgación, excepto donde se describen atributos específicos con respecto a desafíos de detección específicos y oportunidades para esos parámetros detectados, como entenderá un experto en la materia que tenga el beneficio de las divulgaciones en el presente documento.

En determinadas realizaciones, el robot de inspección 100 tiene, alternativa o adicionalmente, una carga o cargas útiles 2 configuradas para proporcionar el marcado de aspectos de la superficie de inspección 500 (por ejemplo, un pulverizador de pintura, un pulverizador de tinta invisible o UV, y/o un dispositivo de marcado virtual configurado para marcar la superficie de inspección 500 en una ubicación de memoria de un dispositivo informático, pero no físicamente), para reparar una porción de la superficie de inspección 500 (por ejemplo, aplicar un revestimiento, proporcionar una operación de soldadura, aplicar un tratamiento de temperatura, instalar un parche, etc.), y/o para realizar una operación de limpieza. Haciendo referencia a la figura 6, se representa un robot de inspección 100 de ejemplo en posición sobre la superficie de inspección 500 en una ubicación. En el ejemplo, el robot de inspección 100 recorre verticalmente y está situado entre dos tuberías 502, con cargas útiles 2 configuradas para limpiar, detectar, tratar y/o marcar dos tuberías 502 adyacentes en una única pasada de inspección. El robot de inspección 100 en el ejemplo incluye dos cargas útiles 2 en la "parte delantera" (por delante del alojamiento de robot en la dirección de movimiento) y dos cargas útiles 2 en la "parte trasera" (por detrás del alojamiento de robot en la dirección de movimiento). El robot de inspección 100 puede incluir cualquier disposición de cargas útiles 2, incluyendo solo una o más cargas útiles por delante o por detrás, solo una o más cargas útiles a uno o ambos lados, y combinaciones de estas. Adicional o alternativamente, el robot de inspección 100 se puede situar en una única tubería y/o puede recorrer posiciones durante una operación de inspección, por ejemplo, para inspeccionar áreas seleccionadas de la superficie de inspección 502 y/o para recorrer obstáculos que puedan estar presentes.

En determinadas realizaciones, una carga útil 2 "delantera" incluye sensores configurados para determinar las propiedades de la superficie de inspección, y una carga útil 2 "trasera" incluye una carga útil sensible, tal como un sensor potenciado, un dispositivo de limpieza, tal como un pulverizador, un fregador y/o un raspador, un dispositivo de marcado, y/o un dispositivo de reparación. La disposición delantera-trasera de las cargas útiles 2 proporciona el ajuste, la limpieza, la reparación y/o el marcado de la superficie de inspección 502 en una única pasada, por ejemplo, donde una anomalía, un boquete, una línea de soldadura, un área para reparación, un área reparada anteriormente, un área de inspección pasada, etc., son detectados por la carga útil delantera 2, la anomalía se puede marcar, limpiar, reparar, etc. sin requerir una pasada adicional del robot de inspección 100 o una visita posterior por parte del personal de reparación. En otro ejemplo, se puede determinar que una primera calibración de los sensores para la carga útil delantera es incorrecta (por ejemplo, un sensor ultrasónico delantero calibrado para un espesor de revestimiento particular presente en las tuberías 502) y un sensor trasero puede incluir una calibración ajustada para tener en cuenta el aspecto detectado (por ejemplo, el sensor trasero calibrado para el espesor observado del revestimiento). En otro ejemplo, determinadas operaciones de detección potenciadas pueden ser costosas, requerir mucho tiempo, consumir más recursos (por ejemplo, una fuente de rayos gamma, un acoplamiento alternativo, tal como un agente de acoplamiento acústico sin agua o a base de aceite, requerir un alto consumo de energía, requerir mayores recursos de procesamiento y/o incurrir en gastos de uso para un cliente de inspección por cualquier motivo) y el robot de inspección 100 únicamente puede, por tanto, utilizar las operaciones de detección potenciadas selectivamente y en respuesta a las condiciones observadas.

Haciendo referencia a la figura 7, se identifica una ubicación 702 sobre la superficie de inspección 500 a modo de ilustración. En determinadas realizaciones, el robot de inspección 100 y/o el aparato 800 incluye un controlador 802 que tiene una serie de circuitos estructurados para ejecutar funcionalmente operaciones del controlador 802. El controlador 802 puede ser un único dispositivo (por ejemplo, un dispositivo informático presente en el robot 100, un dispositivo informático en comunicación con el robot 100 durante las operaciones, y/o información de posprocesamiento comunicada después de las operaciones de inspección, etc.) y/o una combinación de dispositivos, tal como una porción del controlador 802 situada en el robot 100, una porción del controlador 802 situada en un dispositivo informático en comunicación con el robot 100, una porción del controlador 802 situada en un dispositivo portátil (que no se muestra) de un operario de inspección, y/o una porción del controlador 802 situada en un dispositivo informático conectado en red con uno o más de los dispositivos anteriores. Adicional o alternativamente, los aspectos del controlador 802 se pueden incluir en uno o más circuitos de lógica, controladores incrustados, hardware configurado para realizar determinados aspectos de las operaciones del controlador 802, uno o más sensores, accionadores, infraestructura de comunicación de red (incluyendo conexiones por cable, conexiones inalámbricas, enrutadores, conmutadores, bujes, transmisores, y/o receptores) y/o un cable entre el robot 100 y otro dispositivo informático. Los aspectos descritos del controlador 802 de ejemplo son ejemplos no limitantes, y cualquier configuración del robot 100 y los dispositivos en comunicación con el robot 100 para realizar todas o las seleccionadas de las operaciones del controlador 802 se contemplan en el presente documento como aspectos de un controlador 802 de ejemplo.

Un controlador 802 de ejemplo incluye un circuito de datos de inspección 804 que interpreta los datos de inspección 812, por ejemplo, la información detectada procedente de sensores montados en la carga útil, y aspectos determinantes de la superficie de inspección 500, el estado, el despliegue y/o el control de dispositivos de marcado, dispositivos de limpieza, y/o dispositivos de reparación, y/o información posprocesada de cualquiera de estos, tal como un espesor de pared determinado a partir de datos ultrasónicos, información de temperatura determinada a partir de datos de formación de imágenes, y similares. El controlador 802 de ejemplo incluye, además, un circuito de situación de robot 806 que interpreta los datos de posición 814. Un circuito de situación de robot 806 de ejemplo determina datos de posición mediante cualquier método disponible, incluyendo al menos triangular (u otros métodos de situación) a partir de una serie de dispositivos inalámbricos disponibles (por ejemplo, enrutadores disponibles en el área de la superficie de inspección 500, transmisores/transceptores situados intencionalmente, etc.), una distancia de medición de desplazamiento (por ejemplo, un contador de rotación de rueda que puede ser mecánico, electromagnético, visual, etc.; una medición de presión barométrica; determinaciones visuales directas, tal como radar, Lidar, o similar), una medición de referencia (por ejemplo, determinada a partir de la distancia a uno o más puntos de referencia); una medición basada en el tiempo (por ejemplo, basada en el tiempo y la velocidad de desplazamiento); y/o una medición de navegación por estima, tal como la integración de movimientos de detección. En el ejemplo de la figura 5, una medición de posición puede incluir una determinación de altura combinada con una medición de ángulo azimutal y/o un valor de número de tubería de tal manera que la ubicación de la superficie de inspección 500 se defina de este modo. En este documento, se contempla cualquier sistema de coordenadas y/o sistema de descripción de posición. En determinadas realizaciones, el controlador 802 incluye un circuito de datos procesados 808 que combina los datos de inspección 812 con los datos de posición 814 para determinar unos datos de inspección basados en la posición. Las operaciones del circuito de datos procesados 808 se pueden realizar en cualquier momento, por ejemplo, durante las operaciones del robot de inspección 100, de tal manera que los datos de inspección 812 se almacenan con los datos de posición 814, durante una operación de posprocesamiento que se puede completar por separado del robot de inspección 100, y/o que se puede realizar después de que se haya completado la inspección, y/o que puede comenzar mientras se está realizando la inspección. En determinadas realizaciones, la vinculación de los datos de posición 814 con los datos de inspección 812 se puede realizar si se solicitan los datos de inspección de posición vinculados, por ejemplo, tras una solicitud de un cliente de un mapa de inspección 818. En determinadas realizaciones, porciones de los datos de inspección 812 están vinculadas a los datos de posición 814 en un primer momento, y otras porciones de los datos de inspección 812 están vinculadas a los datos de posición 814 en un momento posterior y/o en respuesta a operaciones de posprocesamiento, una solicitud de mapa de inspección 818, u otro evento posterior.

El controlador 802 de ejemplo incluye, además, un circuito de visualización de inspección 810 que determina el mapa de inspección 818 en respuesta a los datos de inspección 812 y los datos de posición 814, por ejemplo, utilizando información posprocesada a partir del circuito de datos procesados 808. En un ejemplo adicional, el circuito de visualización de inspección 810 determina el mapa de inspección 818 en respuesta a una solicitud de visualización de inspección 820, por ejemplo, a partir de un dispositivo informático de cliente 826. En el ejemplo, el dispositivo informático de cliente 826 puede estar acoplado comunicativamente al controlador 802 a través de Internet, de una red, a través de las operaciones de una aplicación web, y similares. En determinadas realizaciones, el dispositivo informático de cliente 826 inicia sesión de manera segura para controlar el acceso al mapa de inspección 818, y el circuito de visualización de inspección 810 puede impedir el acceso al mapa de inspección 818 y/o proporcionar únicamente porciones del mapa de inspección 818, en función del inicio de sesión exitoso desde el dispositivo informático de cliente 826, las autorizaciones para un usuario dado del dispositivo informático de cliente 826, y similares.

En determinadas realizaciones, el circuito de visualización de inspección 810 y/o el circuito de datos de inspección 804 acceden adicionalmente a unos datos de sistema 816, tal como el momento de la inspección, una fecha de calendario de la inspección, el robot 100 utilizado durante la inspección y/o las configuraciones del robot 100, una versión de software utilizada durante la inspección, opciones de calibración y/o procesamiento de sensor seleccionadas durante la inspección, y/o cualquier otro dato que pueda ser de interés para caracterizar la inspección, que pueda ser solicitado por un cliente, que pueda ser requerido por una política y/o norma, y/o que se pueda utilizar para mejorar inspecciones posteriores en la misma superficie de inspección 500 u otra superficie de inspección. En determinadas realizaciones, el circuito de datos procesados 808 combina los datos de sistema 816 con los datos procesados para los datos de inspección 812 y/o los datos de posición 814, y/o el circuito de visualización de inspección incorpora los datos de sistema 816 o porciones de estos en el mapa de inspección 818. En determinadas realizaciones, alguno o todos los aspectos de los datos de inspección 812, los datos de posición 814 y/o los datos de sistema 816 se pueden almacenar como metadatos (por ejemplo, normalmente no disponibles para su visualización), pueden ser accesibles en respuesta a solicitudes, selecciones adicionales y/o solicitudes del dispositivo informático de cliente 826, y/o se pueden utilizar en determinadas operaciones con determinados aspectos identificables eliminados (por ejemplo, para eliminar información de identificación personal o aspectos confidenciales) tal como el posprocesamiento para mejorar las operaciones de inspección futuras, informes con fines de marketing u otros fines, o similares.

En determinadas realizaciones, el circuito de visualización de inspección 810 responde, además, a un valor de enfoque de usuario 822 para actualizar el mapa de inspección 818 y/o para proporcionar información adicional (por ejemplo, datos de enfoque 824) a un usuario, tal como un usuario del dispositivo informático de cliente 826. Por ejemplo, un valor de enfoque de usuario 822 (por ejemplo, una posición de ratón de usuario, selección de menú, indicación de pantalla táctil, pulsación de tecla u otro valor de aportación de usuario que indica que una porción del mapa de inspección 818 ha recibido el enfoque de usuario) indica que una ubicación 702 del mapa de inspección 818 tiene el enfoque de usuario, y el circuito de visualización de inspección 810 genera los datos de enfoque 824 en respuesta al valor de enfoque de usuario 822, incluyendo potencialmente la ubicación 702 indicada por el valor de enfoque de usuario 822.

Haciendo referencia a la figura 9, se representa un mapa de inspección 818 de ejemplo. En el ejemplo, la superficie de inspección 500 puede ser similar a la representada en la figura 5, por ejemplo, la superficie interior de una torre formada por una serie de tuberías que se van a inspeccionar. El mapa de inspección 818 de ejemplo incluye una indicación azimutal 902 y una indicación de altura 904, con datos a partir de la inspección representados en el mapa de inspección 818 (por ejemplo, sombreado en 906 que indica los datos de inspección correspondientes a esa ubicación visual). Los mapas de inspección 818 de ejemplo y no limitantes incluyen valores numéricos representados en la visualización, colores, sombreado o rayado, y/o cualquier otro método de representación visual. En determinadas realizaciones, se puede visualizar más de una dimensión de inspección (por ejemplo, temperaturas y espesor de pared), y/o la dimensión de inspección puede ser seleccionada o cambiada por el usuario. Adicional o alternativamente, elementos físicos, tales como obstáculos, se acumulan sobre la superficie de inspección, líneas de soldadura, boquetes, secciones reparadas, fotos de la ubicación (por ejemplo, el mapa de inspección 818 dispuesto sobre una fotografía panorámica de la superficie de inspección 500 con datos correspondientes a la ubicación física representada), se pueden representar con o como parte del mapa de inspección 818. Adicional o alternativamente, se pueden situar marcadores visuales en el mapa de inspección 818, por ejemplo, una "X" roja (o cualquier otro símbolo, incluyendo un color, un área en negrita, un subrayado, datos de imagen, una miniatura, etc.) en una ubicación de interés en el mapa, cuya marca puede estar físicamente presente sobre la superficie de inspección 500 real o únicamente representada virtualmente en el mapa de inspección 818. Se puede observar que el mapa de inspección 818 proporciona una herramienta de referencia conveniente y potente para que el usuario determine los resultados de la operación de inspección y planifique un futuro mantenimiento, reparación, o inspecciones, así como una planificación de logística en respuesta a la serie de aspectos del sistema que requieren un trabajo o análisis adicional y la ubicación de los aspectos que requieren un trabajo o análisis o análisis. En consecuencia, los resultados de inspección se pueden analizar más rápidamente, las aprobaciones regulatorias o normativas y el tiempo de actividad de sistema se pueden restaurar más rápidamente (si el sistema se detuvo para la inspección), las configuraciones de un robot de inspección 100 para una inspección futura se pueden realizar más rápidamente (por ejemplo, preparar configuraciones de carga útil 2, gestión de obstáculos y/o selección o calibración de sensores), cualquiera de los anteriores se puede realizar con mayor confianza en que los resultados son fiables, y/o cualquier combinación de los anteriores. Adicional o alternativamente, se pueden realizar operaciones menos invasivas, tal como un marcado virtual que no dejaría marcas sobre la superficie de inspección 500 que se podrían eliminar (por ejemplo, accidentalmente) antes de actuar sobre estas, que pueden permanecer después de actuar sobre estas, o que pueden crear incertidumbre en cuanto a cuándo se hicieron las marcas en el transcurso de múltiples inspecciones y generaciones de marcas.

Haciendo referencia a la figura 10, se representa un mapa de inspección 818 ilustrativo de ejemplo que tiene datos de enfoque 824. El mapa de inspección 818 de ejemplo responde a un valor de enfoque de usuario 822, tal como un cursor de ratón 1002 que levita sobre una porción del mapa de inspección 818. En el ejemplo, los datos de enfoque 824 aparecen como información sobre herramientas, aunque cualquier operación de representación, tal como emisión a un archivo, poblar una ventana estática para datos de enfoque 824, o cualquier otra operación conocida en la técnica se contempla en el presente documento. Los datos de enfoque 824 de ejemplo incluyen una fecha (por ejemplo, de la inspección), un tiempo (por ejemplo, de la inspección), las calibraciones de sensor utilizadas para la inspección y el tiempo de reparación (por ejemplo, tiempo de inactividad que se requeriría, tiempo de reparación real que se requeriría, el tiempo estimado hasta que la porción de la superficie de inspección 500 requiera una reparación, o cualquier otra descripción de un "tiempo de reparación"). Los datos de enfoque 824 representados son un ejemplo no limitante y cualquier otra información de interés se puede utilizar como datos de enfoque 824. En determinadas realizaciones, un usuario puede seleccionar la información, o porciones de esta, utilizada en el mapa de inspección 818, incluyendo al menos los ejes 902, 904 (por ejemplo, unidades, tipo de información, datos relativos versus absolutos, etc.) y los datos representados (por ejemplo, unidades, valores representados, valores relativos versus absolutos, umbrales o cortes de interés, valores procesados, tales como parámetros determinados virtualmente, y/o valores categóricos, tales como "APROBADO" o "SUSPENSO"). Adicional o alternativamente, un usuario puede seleccionar la información, o porciones de esta, utilizada como datos de enfoque 824.

En determinadas realizaciones, un mapa de inspección 818 (o dispositivo de visualización) proporciona una indicación de cuánto tiempo se prevé que continúe una sección de la superficie de inspección 500 bajo operaciones nominales, cuánto material se debe agregar a una sección de la superficie de inspección 500 (por ejemplo, un revestimiento de reparación u otro material), y/o el tipo de reparación que se necesita (por ejemplo, corrección de espesor de pared, reemplazo de un revestimiento, arreglo de un orificio, brecha, rotura, etc.).

Haciendo referencia a la figura 41, se representa un aparato 4100 para determinar un valor de desgaste de instalación 4106. El aparato 4100 de ejemplo incluye un circuito de desgaste de instalación 4102 que determina un modelo de desgaste de instalación 4104 correspondiente a la superficie de inspección 500 y/o una instalación industrial, un sistema industrial, y/o una planta que incluye la superficie de inspección 500. Un circuito de desgaste de instalación 4102 de ejemplo accede a un modelo de desgaste de instalación 4104 y utiliza los datos de inspección 812 para determinar qué porciones de la superficie de inspección 500 requieren reparación, cuándo requerirán reparación, qué tipo de reparación se requerirá, y un valor de desgaste de instalación 4106 que incluye una descripción de cuánto tiempo durará la superficie de inspección 500 sin reparación, y/o con reparaciones seleccionadas. En determinadas realizaciones, el modelo de desgaste de instalación 4104 incluye datos históricos para la instalación, sistema o planta particular que tiene la superficie de inspección 500, por ejemplo, a través de una observación empírica de los datos de inspección 812 anteriores, cuándo se realizaron las reparaciones, qué tipos de reparaciones se realizaron, y/o cuánto tiempo duraron las secciones reparadas después de las reparaciones.

Adicional o alternativamente, el modelo de desgaste de instalación 4104 incluye datos a partir de las instalaciones, sistemas o plantas de compensación (por ejemplo, un sistema similar que opera un ciclo de trabajo similar de temperaturas pertinentes, materiales, corrientes de flujo de proceso, entorno de vibración, etc. para la superficie de inspección 500; y que puede incluir datos de inspección, datos de reparación, y/o datos operativos del sistema de compensación), datos canónicos (por ejemplo, datos preintroducidos basados en estimaciones, modelado, estándares de industria, u otras fuentes indirectas), datos de otras instalaciones de los mismos datos de cliente (por ejemplo, un operario, un fabricante de equipo original, un propietario, etc. para la superficie de inspección), y/o datos introducidos por un usuario (por ejemplo, de un operario de inspección y/o cliente de los datos), tal como los supuestos que se utilizarán, las tasas de rentabilidad de los parámetros financieros, políticas o valores normativos, y/o caracterizaciones de experiencia en sistemas similares que puedan entenderse en función de la experiencia del usuario. En consecuencia, las operaciones del circuito de desgaste de instalación 4102 pueden proporcionar una vista general de las operaciones de reparación recomendadas para la superficie de inspección 500, incluyendo estimaciones de plazos específicos de cuándo se requerirán tales reparaciones, así como una serie de opciones para las operaciones de reparación y cuánto durarán.

En determinadas realizaciones, el valor de desgaste de instalación 4106, y/o el valor de desgaste de instalación 4106 visualizados en un mapa de inspección 818, permite la planificación estratégica de las operaciones de reparación, y/o la coordinación del ciclo de vida de la instalación, incluida la superficie de inspección 500, por ejemplo, realizar una reparación a corto plazo en un momento dado, que podría no ser intuitivamente la "mejor" operación de reparación, sino en vista de un ciclo de reparación más grande que se avecina para la instalación. Adicional o alternativamente, el valor de desgaste de instalación 4106 permite una revisión granular de la superficie de inspección 500, por ejemplo, para comprender las condiciones operativas que generan un alto desgaste, degradación y/o condiciones de falla de aspectos de la superficie de inspección 500. En determinadas realizaciones, los datos de reparación y/o el valor de desgaste de instalación 4106 se proporcionan en un contexto distinto de un mapa de inspección 818, por ejemplo, como parte de un informe de inspección (que no se muestra), como parte de una emisión financiera relacionada con el sistema que tiene la superficie de inspección (por ejemplo, teniendo en cuenta los costes y tiempos de detención implicados por las reparaciones, y/o los riesgos asociados con renunciar a una reparación).

Haciendo referencia a la figura 42, se representa esquemáticamente un procedimiento 4200 para determinar un valor de desgaste de instalación. Un procedimiento 4200 de ejemplo incluye una operación 4202 para interpretar datos de inspección para una superficie de inspección y una operación 4204 para acceder a un modelo de desgaste de instalación. El procedimiento 4200 de ejemplo incluye, además, una operación 4206 para determinar un valor de desgaste de instalación en respuesta a los datos de inspección y el modelo de desgaste de instalación. El procedimiento 4200 de ejemplo incluye, además, una operación 4208 para proporcionar el valor de desgaste de instalación, por ejemplo, como una porción de un mapa de inspección, un informe de inspección y/o un informe financiero de una instalación que tenga la superficie de inspección.

En realizaciones, el vehículo robótico puede incorporar una serie de sensores distribuidos en una serie de trineos de sensores 1, tal como con un único sensor montado en un único trineo de sensores 1, una serie de sensores montados en un único trineo de sensores 1, una serie de trineos de sensores 1 dispuesta en una configuración lineal perpendicular a la dirección de la moción (por ejemplo, de lado a lado a lo largo del vehículo robótico), dispuesta en una configuración lineal a lo largo de la dirección de la moción (por ejemplo, múltiples sensores en un trineo de sensores 1 o múltiples trineos de sensores 1 dispuestos para cubrir la misma ubicación de superficie uno tras otro a medida que el vehículo robótico se desplaza). Adicional o alternativamente, una serie de sensores puede estar dispuesta en un área de superficie bidimensional, por ejemplo, proporcionando cobertura de sensor de manera distribuida horizontal y/o verticalmente (por ejemplo, en la dirección del desplazamiento), incluidas las posiciones de sensor de compensación (por ejemplo, haciendo referencia a la figura 14). En determinadas realizaciones, el uso de las cargas útiles 2 con los trineos de sensores montados estas permite una configuración rápida de la situación de sensor según se desee, los trineos 1 con una carga útil 2 dada se pueden ajustar adicionalmente, y/o el sensor o sensores en un trineo dado se pueden cambiar o configurar según se desee.

En determinadas realizaciones, dos cargas útiles 2 una al lado de la otra permiten una amplia cobertura horizontal de detección para un recorrido dado del robot de inspección 100, por ejemplo, como se muestra en la figura 1. En determinadas realizaciones, una carga útil 2 está acoplada al robot de inspección 100 con un pasador u otra disposición de desconexión rápida, lo cual permite que se extraiga la carga útil 2, para ser reconfigurada por separado del robot de inspección 100, y/o para ser reemplazada por otra carga útil 2 configurada de la manera deseada. La carga útil 2 puede tener adicionalmente una conexión de agente de acoplamiento al robot de inspección 100 (por ejemplo, haciendo referencia a la figura 29, donde una única conexión de agente de acoplamiento proporciona conectividad de acoplamiento a todos los trineos 1A, 1B) y/o una conexión eléctrica al robot de inspección 100. Cada trineo puede incluir un conducto de conexión de agente de acoplamiento donde el conducto de conexión de agente de acoplamiento está acoplado a una conexión de agente de acoplamiento de carga útil en el extremo aguas arriba y está acoplado a la entrada de agente de acoplamiento del cono en el extremo aguas abajo. Se pueden acoplar múltiples conexiones de agente de acoplamiento de carga útil en una única carga útil para formar una única conexión de agente de acoplamiento entre la carga útil y el robot de inspección. La conexión de agente de acoplamiento única por carga útil facilita el cambio de la carga útil sin tener que conectar/desconectar las conexiones de línea de agente de acoplamiento en cada trineo. El conducto de conexión de agente de acoplamiento entre la conexión de agente de acoplamiento de carga útil y la entrada de agente de acoplamiento del cono facilita la conexión/desconexión de un trineo de una carga útil sin tener que conectar/desconectar el conducto de conexión de agente de acoplamiento de la entrada de agente de acoplamiento del cono. El agente de acoplamiento y/o las conexiones eléctricas pueden incluir potencia para los sensores según sea necesario, y/o acoplamiento de comunicación (por ejemplo, un enlace de datos o una conexión de red). Adicional o alternativamente, los sensores pueden comunicarse de manera inalámbrica con el robot de inspección 100 o con otro dispositivo informático, y/o los sensores pueden almacenar datos en una memoria asociada con el sensor, el trineo 1 o la carga útil 2, que se pueden descargar más tarde. Cualquier otro tipo de conexión requerida para una carga útil 2, tal como aire comprimido, pintura, soluciones de limpieza, soluciones de pulverizador de reparación, o similares, se puede acoplar de manera similar desde la carga útil 2 hasta el robot de inspección 100.

La configuración horizontal de los trineos 1 (y los sensores) se puede seleccionar para lograr la cobertura de inspección deseada. Por ejemplo, los trineos 1 se pueden situar para proporcionar un trineo que discurra en cada uno de un una serie seleccionada de tuberías de una superficie de inspección, situados de tal manera que varios trineos 1 se combinan en una única tubería de una superficie de inspección (por ejemplo, proporcionando una mayor resolución de inspección radial para la tubería), y/o en distancias horizontales seleccionadas entre sí (por ejemplo, para proporcionar una resolución de 25,4 mm (1 pulgada), una resolución de 50,8 mm (2 pulgadas), una resolución de 76,2 mm (3 pulgadas), etc.). En determinadas realizaciones, los grados de libertad de los trineos de sensores 1 (por ejemplo, desde los pivotes 16, 17, 18) permiten que los trineos 1 distribuidos mantengan el contacto y la orientación con superficies complejas.

En determinadas realizaciones, los trineos 1 son articulables a una posición horizontal deseada. Por ejemplo, pueden estar provistas unas desconexiones rápidas (pasadores, ajustadores, tornillos de fijación, etc.) que permiten el deslizamiento de un trineo 1 a cualquier ubicación deseada en una carga útil 2, lo cual permite cualquier situación horizontal deseada de los trineos 1 en la carga útil 2. Adicional o alternativamente, los trineos 1 pueden moverse horizontalmente durante las operaciones de inspección. Por ejemplo, un engranaje de tornillo sin fin u otro accionador se puede acoplar al trineo 1 y ser operable (por ejemplo, mediante un controlador 802) para situar el trineo 1 en una ubicación horizontal deseada. En determinadas realizaciones, únicamente algunos de los trineos 1 se pueden mover durante las operaciones de inspección, por ejemplo, los trineos exteriores 1 para maniobrar más allá de obstáculos. En determinadas realizaciones, todos los trineos 1 se pueden mover durante las operaciones de inspección, por ejemplo, para soportar una resolución de inspección arbitraria (por ejemplo, resolución horizontal y/o resolución vertical), para configurar la trayectoria de inspección de la superficie de inspección, o por cualquier otro motivo. En determinadas realizaciones, la carga útil 2 se puede mover horizontalmente antes o durante las operaciones de inspección. En determinadas realizaciones, un operario configura las posiciones horizontales de la carga útil 2 y/o del trineo 1 antes de las operaciones de inspección (por ejemplo, antes o entre pasadas de inspección). En determinadas realizaciones, un operario o un controlador 802 configura la carga útil 2 y/o las posiciones horizontales del trineo 1 durante las operaciones de inspección. En determinadas realizaciones, un operario puede configurar las posiciones horizontales de la carga útil 2 y/o del trineo 1 de manera remota, por ejemplo, comunicándose a través de un cable o de manera inalámbrica hasta el robot de inspección.

La configuración vertical de los trineos 1 se puede seleccionar para lograr la cobertura de inspección deseada (por ejemplo, resolución horizontal, resolución vertical y/o redundancia). Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 13, múltiples cargas útiles 2 están situadas en un lado delantero del robot de inspección 100, con unas cargas útiles delanteras 2006 y unas cargas útiles traseras 1402. En determinadas realizaciones, una carga útil 2 puede incluir una carga útil delantera 2006 y una carga útil trasera 1402 en un único dispositivo de hardware (por ejemplo, con una única posición de montaje en el robot de inspección 100), y/o pueden ser cargas útiles 2 independientes (por ejemplo, con un soporte que se extiende desde el robot de inspección 100 más allá de la carga útil trasera 1402 para montar las cargas útiles delanteras (2006). En el ejemplo de la figura 13, la carga útil trasera 1402 y la carga útil delantera 2006 incluyen trineos 1 montados sobre estas que están en alineación vertical 1302, por ejemplo, un trineo 1 dado de la carga útil trasera 1402 recorre la misma posición de inspección (o carril horizontal) de un trineo 1 correspondiente de la carga útil delantera 2006. El uso de cargas útiles 2 alineadas proporciona una serie de capacidades para el robot de inspección 100, incluyendo, al menos: redundancia de valores de detección (por ejemplo, para desarrollar una mayor confianza en un valor detectado); el uso de más de una calibración de detección para los sensores (por ejemplo, un sensor delantero utiliza un primer grupo de calibración y un sensor trasero utiliza un segundo grupo de calibración); el ajuste de las operaciones de detección para un sensor trasero con respecto a un sensor delantero (por ejemplo, en función del parámetro de detección delantero, un sensor trasero puede operar en un intervalo ajustado, resolución, tasa de muestreo o calibración); el uso de un sensor trasero en respuesta a un valor detectado de sensor delantero (por ejemplo, un sensor trasero puede ser un sensor de alto coste, ya sea de alta potencia, de altos requisitos informáticos/de procesamiento, un sensor costoso de operar, etc.) donde el uso del sensor trasero se puede conservar hasta que un sensor delantero indique que se detecta un valor de interés; la operación de una reparación, de marcado, de limpieza, u otra carga útil trasera 1402 de capacidad que responde a los valores detectados de la carga útil delantera 2006; y/o para mejorar la resolución vertical de los valores detectados (por ejemplo, si el sensor tiene una resolución de detección dada en la dirección vertical, las cargas útiles delantera y trasera se pueden operar fuera de fase para proporcionar una resolución vertical mejorada).

En otro ejemplo, haciendo referencia a la figura 14, múltiples cargas útiles 2 están situadas en la parte delantera del robot de inspección 100, con unos trineos 1 montados en la carga útil delantera 2006 y la carga útil trasera 1402 que no están alineados (por ejemplo, el carril 1304 no se comparte entre los trineos de la carga útil delantera 2006 y la carga útil trasera 2002). El uso de cargas útiles 2 no alineadas permite una resolución mejorada en la dirección horizontal para un número dado de trineos 1 montados en cada carga útil 2. En determinadas realizaciones, se pueden utilizar cargas útiles no alineadas cuando el espacio de hardware en una carga útil 2 no sea suficiente para proporcionar convenientemente un número o espaciado suficiente de trineos 1 para lograr la cobertura horizontal deseada. En determinadas realizaciones, se pueden utilizar cargas útiles no alineadas para limitar el número de trineos 1 en una carga útil 2 dada, por ejemplo, para proporcionar un caudal reducido de agente de acoplamiento a través de una conexión de robot de inspección de carga útil dada, para proporcionar una carga reducida en un acoplamiento eléctrico (por ejemplo, fuente de alimentación y/o carga de comunicación de red) entre una carga útil dada y el robot de inspección. Mientras que los ejemplos de las figuras 13 y 14 representan trineos alineados o no alineados para facilitar la ilustración, un robot de inspección 100 dado se puede configurar con trineos 1 alineados y no alineados, por ejemplo, para reducir cargas mecánicas, mejorar el equilibrio de robot de inspección, en respuesta a las limitaciones de superficie de inspección, o similares.

Se puede observar que los sensores pueden configurarse modularmente en el vehículo robótico para recopilar datos en ubicaciones específicas a lo largo de la superficie de recorrido (por ejemplo, sobre la superficie superior de un objeto, en el lado de un objeto, entre objetos, y similares), repetir la recopilación de datos en la misma ubicación de superficie (por ejemplo, dos sensores que recopilan datos en serie de la misma ubicación, ya sea con el mismo tipo de sensor o con diferentes tipos de sensor), proporcionar detección predictiva de un primer sensor para determinar si un segundo sensor debería tomar datos en la misma ubicación en una segunda vez durante una única pasada del vehículo robótico (por ejemplo, un sensor ultrasónico montado en un trineo de sensores de ataque que toma datos en una ubicación determina que se debería tomar una medición de rayos gamma para la misma ubicación mediante un sensor montado en un trineo de sensores de fuga configurado para desplazarse sobre la misma ubicación que el sensor de ataque), proporcionar mediciones de sensor redundantes a partir de una pluralidad de sensores ubicada en ubicaciones de ataque y de fuga (por ejemplo, ubicada en el mismo o en diferentes trineos de sensores para repetir la recopilación de datos de sensor), y similares.

En determinadas realizaciones, el vehículo robótico incluye trineos de sensores con un sensor y trineos de sensores con una pluralidad de sensores. Una serie de sensores dispuestos en un único trineo de sensores pueden disponerse con el mismo tipo de sensor a lo largo de la dirección de desplazamiento de vehículo robótico (por ejemplo, perpendicular a la dirección de desplazamiento, u "horizontal") para aumentar la cobertura de ese tipo de sensor (por ejemplo, para cubrir diferentes superficies de un objeto, tal como dos lados de una tubería), dispuesta con el mismo tipo de sensor a lo largo de la dirección de desplazamiento del vehículo robótico (por ejemplo, paralela a la dirección de desplazamiento, o "vertical") para proporcionar una cobertura redundante de ese tipo de sensor en la misma ubicación (por ejemplo, para garantizar cobertura de datos, para permitir un análisis estadístico basado en múltiples mediciones en la misma ubicación), dispuesta con un tipo de sensor diferente en la dirección de desplazamiento de vehículo robótico para capturar una diversidad de datos de sensor en ubicaciones una al lado de la otra a lo largo de la dirección de desplazamiento de vehículo robótico (por ejemplo, proporcionar mediciones ultrasónicas y de conductividad en ubicaciones una al lado de la otra), dispuesta con un tipo de sensor diferente a lo largo de la dirección de desplazamiento de vehículo robótico para proporcionar una detección predictiva desde un sensor de ataque a un sensor de fuga (por ejemplo, ejecutar una medición de sensor de rayos gamma de fuga únicamente si una medición de sensor ultrasónico de ataque indica la necesidad de hacerlo), combinaciones de cualquiera de estos, y similares. La modularidad del vehículo robótico puede permitir un intercambio de los trineos de sensores con la misma configuración de sensor (por ejemplo, reemplazo debido a desgaste o falla), diferentes configuraciones de sensor (por ejemplo, adaptar la disposición de sensores para diferentes aplicaciones de superficie), y similares.

Proporcionar múltiples mediciones de sensor simultáneas sobre un área de superficie, ya sea para tomar datos a partir del mismo tipo de sensor o de diferentes tipos de sensores, proporciona la capacidad de maximizar la recopilación de datos de sensor en una única pasada del vehículo robótico. Si la superficie sobre la que se movía el vehículo robótico fuera perfectamente plana, el trineo de sensores podría cubrir una superficie sustancial con una matriz de sensores. Sin embargo, la superficie sobre la que se desplaza el vehículo robótico puede ser muy irregular y tener obstáculos sobre los que deben ajustarse los trineos de sensores, por lo que la realización preferente para el trineo de sensores es relativamente pequeña con una orientación muy flexible, como se describe en el presente documento, donde se dispone una pluralidad de trineos de sensores para cubrir un área a lo largo de la dirección de desplazamiento de vehículo robótico. Los sensores se pueden distribuir entre los trineos de sensores como se describe para los trineos de sensores individuales (por ejemplo, sensor único por trineo de sensores, múltiples sensores por trineo de sensores (dispuestos como se describe en el presente documento)), donde la cobertura total se logra a través de una pluralidad de trineos de sensores montados en el vehículo robótico. Una realización de este tipo, como se presenta en el presente documento, tal como se representa en la figura 1, comprende una pluralidad de trineos de sensores dispuesta linealmente en la dirección de desplazamiento del vehículo robótico, donde la pluralidad de trineos de sensores es capaz de ajustarse individualmente a la superficie irregular a medida que se desplaza el vehículo robótico. Además, cada trineo de sensores se puede situar para adaptarse a las características regulares en la superficie (por ejemplo, situación de los trineos de sensores para pasar a lo largo de una porción seleccionada de una tubería alineada a lo largo de la dirección de desplazamiento), para proporcionar múltiples detecciones de una tubería o tubo desde una serie de posiciones radiales, los trineos de sensores pueden estar conformados para adaptarse a la forma de las características regulares en la superficie (por ejemplo, superficie redondeada de una tubería), y similares. De esta manera, la disposición de trineo de sensores puede adaptarse tanto a las características regulares en la superficie (por ejemplo, una serie de atributos a lo largo de la dirección de desplazamiento) y características irregulares a lo largo de la superficie (por ejemplo, obstáculos que los trineos de sensores mitigan de manera flexible durante el desplazamiento a lo largo de la superficie).

Si bien la figura 1 representa una disposición lineal de trineos de sensores con la misma extensión (por ejemplo, la misma longitud de brazo conector), otra disposición de ejemplo puede incluir trineos de sensores con diferentes extensiones, por ejemplo, donde algunos trineos de sensores están dispuestos para situarse más lejos, montados en brazos de conexión más largos. Esta disposición puede tener la ventaja de permitir una mayor densidad de sensores a lo largo de la configuración, tal como, por ejemplo, donde se podría situar un trineo de sensores más de ataque linealmente a lo largo de la configuración entre dos trineos de sensores más de fuga, de tal manera que a los sensores se les proporcione una cobertura lineal mayor que la que sería posible con todos los trineos de sensores situados uno al lado del otro. Esta configuración también puede permitir una adaptación mecánica mejorada entre los resortes y los conectores que pueden estar asociados con las conexiones de los trineos de sensores a los brazos y al conjunto de conexión (por ejemplo, permitiendo un mayor movimiento individual de los trineos de sensores sin que los trineos de sensores entren en contacto físico entre sí).

Haciendo referencia a la figura 13, una configuración de ejemplo de trineos de sensores incluye la matriz de trineos de sensores delanteros 2006 por delante de la matriz de trineos traseros 1402, por ejemplo, donde cada una utiliza un conjunto de conector de trineo de sensores 2004 para montar las cargas útiles. De nuevo, si bien la figura 13 representa los trineos de sensores dispuestos en el conjunto de conector de trineo de sensores 2004 con brazos de igual longitud, se pueden utilizar brazos de diferente longitud para situar, por ejemplo, trineos de sensores de la matriz de trineos de sensores 1402 en posiciones intermedias entre los trineos de sensores traseros de la carga útil trasera 1402 y los trineos de sensores delanteros de la carga útil delantera 2006. Como era el caso con la disposición de una pluralidad de sensores en un único trineo de sensores para adaptarse a diferentes opciones de cobertura (por ejemplo, maximizando la cobertura, capacidades predictivas, redundancia, y similares), la configuración de área extendida de sensores en esta disposición de matriz de múltiples trineos de sensores permite una funcionalidad similar. Por ejemplo, un trineo de sensores situado en una posición lateral en la carga útil delantera 2006 puede proporcionar funcionalidad redundante o predictiva para otro trineo de sensores situado en la misma posición lateral en la carga útil trasera 1402. En el caso de una funcionalidad predictiva, la mayor distancia de desplazamiento proporcionada por la separación entre un trineo de sensores montado en el segundo conjunto de trineo de sensores 2006 y el conjunto de trineo de sensores 1402 puede proporcionar un tiempo de procesamiento adicional para determinar, por ejemplo, si se debería activar el sensor en el trineo de sensores de fuga. Por ejemplo, el sensor de ataque recopila datos de sensor y envía esos datos a una función de procesamiento (por ejemplo, comunicación por cable a procesamiento de abordo o externo, comunicación inalámbrica a procesamiento externo), el procesador toma un período de tiempo para determinar si el sensor de fuga debería activarse y, una vez realizada la determinación, activa el sensor de fuga. La separación de los dos sensores, dividida por la tasa de desplazamiento del vehículo robótico, determina el tiempo disponible para su procesamiento. Cuanto mayor es la distancia, mayor es el tiempo de procesamiento permitido. Haciendo referencia a la figura 15, en otro ejemplo, la distancia se incrementa aún más utilizando una carga útil de fuga 2008, aumentando, por tanto, la distancia y el tiempo de procesamiento aún más. Adicional o alternativamente, la disposición de hardware de la figura 15 puede proporcionar una integración más conveniente de la carga útil de fuga 2008 en lugar de tener múltiples cargas útiles 1402, 2006 frente al robot de inspección 100. En determinadas realizaciones, determinadas operaciones de una carga útil 2 pueden ser más fáciles o más deseables de realizar en un lado de fuga del robot de inspección 100, tal como la pulverización de fluidos de pintura, marcado o reparación, para evitar que el robot de inspección 100 tenga que estar expuesto a tales fluidos como nebulización restante, por flujo gravedad, y/o tener que desplazarse a través del área pintada, limpiada o reparada. En determinadas realizaciones, un robot de inspección 100 puede incluir, adicional o alternativamente, ambas cargas útiles múltiples 1402, 2006 frente al robot de inspección (por ejemplo, como se representa en las figuras 13 y 14) y/o una o más cargas útiles de fuga (por ejemplo, como se representa en la figura 15).

En otro ejemplo, la matriz de trineos de sensores de fuga 2008 puede proporcionar una mayor distancia para las funciones que beneficiarían al sistema al estar aislado de los sensores en el extremo delantero del vehículo robótico. Por ejemplo, el vehículo robótico puede proporcionar un dispositivo de marcado (por ejemplo, marcador visible, marcador UV, y similares) para marcar la superficie cuando se detecta una alerta de condición (por ejemplo, detectar corrosión o erosión en una tubería a un nivel que supere un umbral predefinido, y marcar la tubería con pintura visible).

Las realizaciones con conjuntos de conector de trineo de sensores múltiples proporcionan configuraciones y distribución de área de sensores que pueden permitir una mayor flexibilidad en la toma y el procesamiento de datos de sensor, incluyendo la alineación de los sensores del mismo tipo que permite mediciones repetidas (por ejemplo, el mismo sensor utilizado en un trineo de sensores de ataque que en un trineo de sensores de fuga, tal como para la redundancia o verificación en la toma de datos cuando los trineos de ataque y de fuga están co-alineados), alineación de trineos de sensores de diferentes tipos para múltiples mediciones de sensor diferentes de la misma trayectoria (por ejemplo, aumentar el número de tipos de sensores que toman datos, hacer que el sensor de ataque proporcione datos al procesador para determinar si activar el sensor de fuga (por ejemplo, rayos ultrasónicos/gamma, y similares)), alineación de compensación de trineos de sensores del mismo tipo para una mayor cobertura cuando los trineos de ataque y de fuga están compensados entre sí con respecto a la trayectoria de desplazamiento, alineación de compensación de trineos de sensores de diferentes tipos para trineos de sensores de fuga para medir superficies que no han sido perturbadas por los trineos de sensores de ataque (por ejemplo, cuando el trineo de sensores de ataque está utilizando un agente de acoplamiento), y similares.

El diseño modular del vehículo robótico puede proporcionar un sistema flexible para diferentes aplicaciones y superficies (por ejemplo, personalizar el robot y los módulos del robot con anticipación en función de la aplicación y/o durante una operación de inspección) y a condiciones operativas cambiantes (por ejemplo, flexibilidad a los cambios en las configuraciones y condiciones de superficie, reemplazo por fallas, reconfiguración basada en condiciones detectadas), tal como poder cambiar sensores, trineos, conjuntos de trineos, número de matrices de trineos, y similares.

Un robot de inspección de ejemplo utiliza un diseño de rueda basado en imanes (por ejemplo, haciendo referencia a la figura 2 y a la descripción relacionada). Si bien el robot de inspección puede utilizar componentes de rueda ferromagnéticos que dirigen el flujo, tales como recintos de imanes ferromagnéticos 3 para minimizar la intensidad del campo magnético extendido, los componentes ferromagnéticos dentro del robot de inspección pueden estar expuestos a un campo magnético. Un componente que puede experimentar efectos negativos del campo magnético es la caja de engranajes, que puede estar montada cerca del conjunto de rueda. La figura 12 ilustra una configuración de caja de engranajes de ejemplo, que muestra la dirección 2083 de atracción magnética axialmente a lo largo del árbol de transmisión hasta la rueda (rueda que no se muestra). La atracción magnética, que actúa sobre, en este ejemplo, los engranajes ferromagnéticos, da como resultado una carga axial aplicada a los engranajes, que tira de los engranajes contra las placas portadoras de engranajes 2082 con fuerzas que de otro modo no experimentarían los engranajes. Esta carga axial puede dar como resultado un aumento de la fricción, calor, pérdida de energía y desgaste.

Haciendo referencia a la figura 12, una disposición de ejemplo representa la inclusión de arandelas de empuje resistentes al desgaste 2084, ubicadas para proporcionar una interfaz de fricción reducida entre los engranajes y la superficie adyacente. Por tanto, los efectos negativos de la carga axial se minimizan sin cambios significativos en un diseño de caja de engranajes. En un segundo ejemplo, con ruedas en lados opuestos del conjunto o conjuntos de caja de engranajes, la configuración de caja de engranajes del robot de inspección puede disponerse espacialmente de tal manera que las fuerzas magnéticas netas que actúan sobre los engranajes se anulen en gran medida, es decir, un equilibrio entre las fuerzas de un imán de rueda en un lado y un segundo imán de rueda en el otro lado. La disposición cuidadosa de la configuración de caja de engranajes podría reducir, por tanto, las fuerzas netas que actúan sobre los engranajes. En realizaciones, el ejemplo uno y el ejemplo dos pueden aplicarse solos o en combinación. Por ejemplo, la configuración de caja de engranajes puede disponerse espacialmente para minimizar las fuerzas magnéticas netas que actúan sobre los engranajes, donde se aplican unas arandelas de empuje para reducir aún más los efectos negativos de cualquier fuerza magnética neta restante. En un tercer ejemplo, los efectos negativos sobre la caja de engranajes que son resultado de los campos magnéticos pueden eliminarse haciendo los engranajes a partir de materiales no ferrosos. El ejemplo y los ejemplos no limitantes de materiales no ferrosos incluyen polioximetileno (por ejemplo, resina acetil Delrin®, etc.), un acero poco magnético o no magnético (por ejemplo, acero inoxidable 316 o acero inoxidable 304) y/o aluminio (por ejemplo, Al 2024). En determinadas realizaciones, otros materiales, tales como cerámica, nailon, cobre o latón se pueden utilizar para engranajes, en función de los requisitos de carga y desgaste de la caja de engranajes, la posible intrusión de agua en la caja de engranajes y/o los costes de fabricación y las tolerancias aceptables.

A lo largo de la presente descripción, determinados parámetros de orientación se describen como "horizontal", "perpendicular", y/o "a lo largo de" la dirección de desplazamiento del robot de inspección, y/o se describen como "vertical", "paralelo", y/o en línea con la dirección de desplazamiento del robot de inspección. Se contempla específicamente en el presente documento que el robot de inspección puede desplazarse verticalmente, horizontalmente, en ángulos oblicuos y/o en curvas con respecto a un sistema de coordenadas absolutas basado en tierra. En consecuencia, excepto cuando el contexto requiera lo contrario, se entiende que cualquier referencia a la dirección de desplazamiento del robot de inspección incluye cualquier orientación del robot, tal como un robot de inspección que se desplaza horizontalmente sobre un suelo puede tener una dirección "vertical" con fines de comprensión de la distribución de trineo que está en una dirección absoluta "horizontal". Adicionalmente, la dirección "vertical" del robot de inspección puede ser una función del tiempo durante las operaciones de inspección y/o la posición en una superficie de inspección, por ejemplo, a medida que un robot de inspección recorre una superficie curva. En determinadas realizaciones, donde las consideraciones gravitacionales u otros aspectos basados en el contexto pueden indicar (vertical indica una vertical de sistema de coordenadas absoluto), por ejemplo, en determinadas realizaciones donde se utiliza un flujo de agente de acoplamiento en un cono para gestionar la formación de burbujas en el cono. En determinadas realizaciones, una trayectoria a través de la superficie de inspección de un trineo dado puede denominarse "carril de inspección horizontal", por ejemplo, el riel que sigue el trineo al recorrer la superficie de inspección.

Determinadas realizaciones incluyen un aparato para inspección acústica de una superficie de inspección con resolución arbitraria. Resolución arbitraria, como se utilizan en el presente documento, incluye la resolución de atributos en el espacio geométrico con una resolución seleccionada, por ejemplo, la resolución de atributos (por ejemplo, grietas, espesor de pared, anomalías, etc.) en un espaciado seleccionado en el espacio horizontal (por ejemplo, perpendicular a la dirección de desplazamiento de un robot de inspección) y/o espacio vertical (por ejemplo, en una dirección de desplazamiento de un robot de inspección). Si bien la resolución se describe en términos de la moción de desplazamiento de un robot de inspección, la resolución puede considerarse, en cambio, en cualquier sistema de coordenadas, tal como coordenadas cilíndricas o esféricas, y/o a lo largo de ejes no relacionados con la moción de un robot de inspección. Se entenderá que las configuraciones de un robot de inspección y las operaciones descritas en la presente divulgación pueden soportar una resolución arbitraria en cualquier sistema de coordenadas, proporcionando el robot de inspección suficiente resolución mientras se opera, en vista del sistema de coordenadas objetivo. En consecuencia, por ejemplo, donde se desea una resolución de inspección de 152,4 mm (6 pulgadas) en un sistema de coordenadas objetivo que es diagonal a la dirección de desplazamiento del robot de inspección, el robot de inspección y las operaciones relacionadas descritos a lo largo de la presente divulgación pueden admitir cualquier resolución que se requiera (ya sea mayor de 152,4 mm (6 pulgadas), menor de 152,4 mm (6 pulgadas), o una resolución variable en función de la ubicación sobre la superficie de inspección) para facilitar la resolución de 152,4 mm (6 pulgadas) del sistema de coordenadas objetivo. Se puede observar que un robot de inspección y/u operaciones relacionadas capaces de lograr una resolución arbitraria en las coordenadas del movimiento del robot de inspección pueden igualmente lograr una resolución arbitraria en cualquier sistema de coordenadas para el mapeo de la superficie de inspección. Para mayor claridad de descripción, el aparato y las operaciones para soportar una resolución arbitraria se describen en vista del sistema de coordenadas del movimiento de un robot de inspección.

Un aparato de ejemplo para soportar la inspección acústica de una superficie de inspección incluye un robot de inspección que tiene una carga útil y una serie de trineos montados en este, teniendo cada uno de los trineos al menos un sensor acústico montado en este. En consecuencia, el robot de inspección es capaz de determinar simultáneamente parámetros acústicos en un intervalo de posiciones horizontalmente. Los trineos se pueden situar horizontalmente en un espaciado seleccionado, incluyendo proporcionar una serie de trineos para proporcionar sensores situados radialmente alrededor de varias posiciones en una tubería u otro atributo de superficie de la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, la resolución vertical es soportada de acuerdo con la tasa de muestreo de los sensores y/o la velocidad de movimiento del robot de inspección. Adicional o alternativamente, el robot de inspección puede tener cargas útiles desplazadas verticalmente, que tengan un número adicional de trineos montados en estas, teniendo cada uno de los trineos al menos un sensor acústico montado en este. El uso de cargas útiles adicionales desplazadas verticalmente puede proporcionar una resolución adicional, ya sea en la dirección horizontal (por ejemplo, donde los trineos de la carga o cargas útiles desplazadas verticalmente están compensados de los trineos en la primera carga o cargas útiles) y/o en la dirección vertical (por ejemplo, donde los sensores en los trineos de la carga o cargas útiles desplazadas verticalmente están muestreando de tal manera que los parámetros detectados se compensan verticalmente de los sensores en los trineos de la primera carga o cargas útiles. En consecuencia, se puede observar que, incluso donde las limitaciones físicas del espaciado de trineos, la cantidad de sensores que soporta una carga útil dada, u otras consideraciones limitan la resolución horizontal para una carga útil dada, la resolución horizontal se puede potenciar mediante el uso de cargas útiles adicionales desplazadas verticalmente. En determinadas realizaciones, un robot de inspección puede realizar otra pasada de inspección en la misma área de la superficie de inspección, por ejemplo, realizando los trineos el seguimiento en una línea de compensación desde una primera pasada, con información de situación para garantizar que los parámetros de detección tanto horizontal como vertical se compensen de la primera pasada.

En consecuencia, se proporciona un aparato que logra mejoras de resolución significativas, horizontal y/o verticalmente, sobre sistemas conocidos anteriormente. Adicional o alternativamente, un robot de inspección realiza operaciones de inspección en distintas ubicaciones en una operación de descenso que en una operación de ascenso, proporcionando mejoras de resolución adicionales sin aumentar el número de operaciones de pasada necesarias para realizar la inspección (por ejemplo, donde un robot de inspección asciende por una superficie de inspección y desciende por la superficie de inspección como parte normal de completar la pasada de inspección). En determinadas realizaciones, un aparato está configurado para realizar múltiples operaciones de pasada para lograr la resolución seleccionada. Se puede observar que cuanto mayor sea el número de pasadas de inspección necesarias para lograr una resolución espacial dada, mayor será el tiempo de inactividad del sistema (por ejemplo, un sistema industrial) que se está inspeccionando (donde se requiere una detención del sistema para realizar la inspección), mayor será el tiempo operativo y mayor será el coste de la inspección, y/o mayor será la probabilidad de que se produzca una falla durante la inspección. En consecuencia, incluso donde se requieran múltiples pasadas de inspección, una reducción en el número de pasadas de inspección resulta beneficiosa.

En determinadas realizaciones, un robot de inspección incluye un sistema de agente de acoplamiento de baja pérdida de fluido, potenciando la cantidad de sensores que son soportables en una pasada de inspección dada, potenciando, de este modo, la resolución de detección disponible. En determinadas realizaciones, un robot de inspección incluye soporte individual de fuerza descendente para trineos y/o sensores, proporcionando una pérdida de fluido reducida, unas operaciones de detección fuera de valor nominal reducidas, y/o un aumento del número disponible de sensores soportables en una carga útil, potenciando, de este modo, la resolución de detección disponible. En determinadas realizaciones, un robot de inspección incluye una única conexión de agente de acoplamiento para una carga útil y/o una única conexión de agente de acoplamiento para el robot de inspección, potenciando, de este modo, la fiabilidad y proporcionando un mayor número de sensores en una carga útil y/o en el robot de inspección que están disponibles para inspecciones bajo operaciones comercialmente razonables (por ejemplo, configurables para operaciones de inspección con una fiabilidad razonable, que comprueban si hay fugas, se prevé que operen sin problemas en el transcurso de las operaciones de inspección, y/o no requieren un alto nivel de habilidad o equipos de prueba costosos para garantizar una operación adecuada). En determinadas realizaciones, un robot de inspección incluye sensores acústicos acoplados a conos acústicos, potenciando las operaciones de detección robustas (por ejemplo, un alto porcentaje de datos de detección válidos, facilidad de acoplamiento acústico de un sensor a una superficie de inspección, etc.), reduciendo las pérdidas de fluido de agente de acoplamiento, y/o facilitando la integración de sensores con trineos, soportando, por lo tanto, un mayor número de sensores por carga útil y/o robot de inspección, y potenciando la resolución de detección disponible. En determinadas realizaciones, un robot de inspección incluye el uso de agua como agente de acoplamiento, reduciendo, de este modo, las pérdidas de bombeo de fluido, reduciendo los riesgos debido a fugas menores dentro de un sistema de múltiples líneas de plomería para soportar múltiples sensores, y/o reduciendo el impacto (ambiental, de riesgo, de limpieza, etc.) de realizar múltiples pasadas de inspección y/o de realizar una operación de inspección con una multiplicidad de sensores acústicos en operación.

Haciendo referencia a la figura 33, se representa esquemáticamente un procedimiento 3300 de ejemplo para inspeccionar acústicamente una superficie de inspección con una resolución arbitraria (o seleccionable). El procedimiento 3300 de ejemplo incluye una operación 3302 para determinar una resolución de inspección deseada para la superficie. La operación 3302 incluye determinar la resolución deseada en cualquier sistema de coordenadas que se considere para la superficie de inspección y traducir la resolución deseada para el sistema de coordenadas de la superficie de inspección a un sistema de coordenadas de un robot de inspección (por ejemplo, en términos de resolución vertical y horizontal para el robot de inspección), si el sistema de coordenadas de la superficie de inspección es distinto del sistema de coordenadas del robot de inspección. El procedimiento 3300 de ejemplo incluye, además, una operación 3304 para proporcionar un robot de inspección en respuesta a la resolución de inspección deseada, teniendo el robot de inspección al menos una carga útil, una serie de trineos montados en la carga útil, y al menos un sensor acústico montado en cada trineo. Se entenderá que determinados trineos en la carga útil pueden no tener un sensor acústico montado en estos, sino que, para la provisión de una resolución de inspección acústica seleccionada, únicamente se consideran los trineos que tienen un sensor acústico montado en estos. En determinadas realizaciones, la operación 3304 incluye, adicional o alternativamente, una o más operaciones tales como: proporcionar múltiples cargas útiles; proporcionar cargas útiles desplazadas verticalmente; proporcionar trineos de compensación en una o más cargas útiles desplazadas verticalmente; proporcionar cargas útiles que tienen una única conexión de agente de acoplamiento para la carga útil; proporcionar un robot de inspección que tiene una única conexión de agente de acoplamiento para el robot de inspección; proporcionar un robot de inspección que utiliza agua como agente de acoplamiento; proporcionar una fuerza descendente a los trineos para garantizar la alineación y/o una pérdida de fluido reducida; proporcionar grados de libertad de movimiento a los trineos para garantizar la alineación y/o el recorrido de obstáculos robustos; proporcionar los sensores acoplados a un cono acústico; y/o configurar un espaciado horizontal de los trineos en respuesta a la resolución seleccionada (por ejemplo, espaciados para soportar la resolución seleccionada, espaciados para soportar la resolución seleccionada entre un ascenso y un descenso, y/o espaciados para soportar la resolución seleccionada con un número programado de pasadas de inspección).

El procedimiento 3300 de ejemplo incluye, además, una operación 3306 para realizar una operación de inspección de una superficie de inspección con resolución arbitraria. Por ejemplo, la operación 3306 incluye al menos: operar el número de sensores desplazados horizontalmente para lograr la resolución arbitraria; operar cargas útiles desplazadas verticalmente de manera programada (por ejemplo, fuera de fase, inspeccionando la primera carga útil, de este modo, un grupo verticalmente distinto de ubicaciones de la superficie de inspección); operar cargas útiles desplazadas verticalmente para potenciar la resolución de inspección horizontal; realizar una inspección en un primer riel horizontal en un ascenso, y un segundo riel horizontal distinto del primer riel horizontal en un descenso; realizar una inspección en un primer grupo de puntos verticales en un ascenso, y en un segundo grupo de puntos verticales en un descenso (que puede estar en el mismo riel horizontal o en uno distinto); y/o realizar una pluralidad de pasadas de inspección en las que las posiciones de inspección horizontal y/o vertical de las múltiples pasadas son distintas de las posiciones de inspección horizontal y/o vertical de una primera pasada. Determinadas operaciones del procedimiento 3300 de ejemplo pueden ser realizadas mediante un controlador 802.

Mientras que las operaciones del procedimiento 3300, y un aparato para proporcionar inspecciones de resolución arbitraria o seleccionada de un sistema, se describen en términos de detección acústica, se entenderá que en el presente documento se contempla la resolución arbitraria o seleccionada de otros parámetros detectados. En determinadas realizaciones, la detección acústica proporciona desafíos específicos que se abordan mediante determinados aspectos de la presente divulgación. Sin embargo, la detección de cualquier parámetro, tal como la temperatura, la detección magnética o electromagnética, la detección de infrarrojos, la detección UV, las determinaciones de composición, y otros parámetros detectados también presentan determinados desafíos abordados mediante determinados aspectos de la presente divulgación. Por ejemplo, la provisión de múltiples sensores en una única pasa de inspección en ubicaciones determinables, el uso de un robot de inspección (por ejemplo, en lugar de una persona situada en el espacio de inspección), incluyendo un robot de inspección con detección de posición, y/o la reducción de interfaces de sensores, incluyendo interfaces eléctricas y de comunicación, proporciona facilidad de detección de cualquier parámetro detectado a una resolución seleccionada. En determinadas realizaciones, un sistema utiliza aparatos y operaciones en el presente documento para lograr una resolución arbitraria para la detección acústica. En determinadas realizaciones, un sistema utiliza, adicional o alternativamente, aparatos y operaciones en el presente documento para lograr una resolución arbitraria para cualquier parámetro detectado.

Haciendo referencia a la figura 34, se representa un aparato 3400 de ejemplo para configurar un esquema de inspección de sensor de fuga en respuesta a un valor de inspección de sensor de ataque. El aparato 3400 de ejemplo incluye un controlador 802 que tiene un circuito de datos de inspección 804 que interpreta los datos de inspección de ataque 3402 de un sensor de ataque. Los sensores de ataque de ejemplo y no limitantes incluyen un sensor montado en un trineo de una carga útil delantera 2006, un sensor montado en una carga útil delantera 2006 o una carga útil trasera 1402 de un robot de inspección que tiene una carga útil de fuga 2008, y/o un sensor operado en una primera pasada de un robot de inspección, donde las operaciones del aparato 3400 continúan con las operaciones de ajuste de un sensor en una pasada posterior del robot de inspección (por ejemplo, la primera pasada es ascendente y la siguiente pasada es descendente; la primera pasada es descendente y la siguiente pasada es ascendente; y/o la primera pasada se realiza en un primer momento, y la ejecución posterior se realiza en un segundo momento o después).

El controlador 802 de ejemplo incluye, además, un circuito de configuración de sensor 3404 estructurado para determinar un ajuste de configuración 3406 para un sensor de fuga. Los sensores de fuga de ejemplo y no limitantes incluyen cualquier sensor que opere sobre la misma o una porción sustancialmente similar de la superficie de inspección que el sensor de ataque, en un momento posterior. Un sensor de fuga puede ser un sensor situado en una carga útil por detrás de la carga útil que tiene el sensor de ataque, un sensor físicamente distinto del sensor de ataque que opera sobre la misma o una porción sustancialmente similar de la superficie de inspección después del sensor de ataque, y/o un sensor que es físicamente el mismo sensor que el sensor de ataque, pero reconfigurado en algún aspecto (por ejemplo, parámetros de muestreo, calibraciones, tasa de robot de inspección de cambio de desplazamiento, etc.). Una porción que es sustancialmente similar incluye un sensor que opera en un trineo en el mismo riel horizontal (por ejemplo, en la dirección del movimiento de robot de inspección) como sensor de ataque, un sensor que detecta una porción del sensor de inspección que se prevé que determine los mismos parámetros (por ejemplo, el espesor de pared en un área dada) de la superficie de inspección como la detectada por el sensor de ataque, y/o un sensor que opera en un espacio del área de inspección donde se prevé que las determinaciones para el sensor de ataque serían eficaces para ajustar el sensor de fuga. Los ejemplos y determinaciones no limitantes para que el sensor de ataque sea eficaz para ajustar el sensor de fuga incluyen determinaciones de espesor de tubería para una misma tubería y/o una misma torre de enfriamiento, donde las expectativas de espesor de tubería pueden afectar a las calibraciones u otros ajustes utilizados por los sensores de ataque y de fuga; determinación de un espesor de revestimiento donde el sensor de fuga opera en un entorno que ha experimentado condiciones similares (por ejemplo, temperaturas, caudales, tiempos operativos, etc.) como condiciones experimentadas por el entorno detectadas por el sensor de ataque; y/o cualquier otro parámetro detectado que afecte a las calibraciones u otros ajustes utilizados por los sensores de ataque y de fuga donde se podría prever que el conocimiento adquirido por el sensor de ataque proporcione información utilizable para el sensor de fuga.

Los ajustes de configuración 3406 de ejemplo y no limitantes incluyen cambiar los parámetros de detección, tal como los tiempos de corte para observar los valores pico para el procesamiento ultrasónico, ajustes de los valores de racionalidad para el procesamiento ultrasónico, habilitación de sensores de fuga o sensores de fuga adicionales (por ejemplo, rayo x, rayo gamma, operaciones de cámara de alta resolución, etc.), ajuste de una tasa de muestreo de sensor (por ejemplo, más rápida o más lenta), ajuste de los valores de corte de falla (por ejemplo, aumentar o disminuir los valores de corte de falla), ajuste de cualquier propiedad configurable de transductor (por ejemplo, tensión, forma de onda, ganancia, operaciones de filtrado, y/o algoritmo de detección de retorno), y/o ajuste de un intervalo de sensor o valor de resolución (por ejemplo, aumentar un intervalo en respuesta a un valor de detección de ataque que está saturado o cerca de un límite de intervalo, disminuir un intervalo en respuesta a un valor de detección de ataque que se encuentra dentro de una ventana de intervalo especificada, y/o aumentar o disminuir una resolución del sensor de fuga). En determinadas realizaciones, un ajuste de configuración 3406 para ajustar una tasa de muestreo de un sensor de fuga incluye cambiar la velocidad de movimiento de un robot de inspección. Los ajustes de configuración de ejemplo y no limitantes incluyen cualquier parámetro descrito con respecto a las figuras 39, 40 y 43-48 y las descripciones relacionadas. Se puede observar que el conocimiento obtenido a partir de los datos de inspección de ataque 3402 se puede utilizar para ajustar el plan de sensor de fuga que puede dar como resultado datos más fiables (por ejemplo, donde los supuestos de calibración parecen estar fuera de lo nominal para la superficie de inspección real), el ahorro de una o más pasadas de inspección (por ejemplo, reconfigurar el plan de detección en tiempo real para completar una pasada de detección exitosa durante las operaciones de inspección), operaciones mejoradas para una porción posterior de una pasada de detección (por ejemplo, una primera pasada de inspección de la superficie de inspección mejora las pasadas de inspección restantes, incluso si se debe repetir el riel vertical de la primera pasada de inspección), y/o el uso eficiente de costosas operaciones de detección utilizando tales operaciones únicamente cuando los datos de inspección de ataque 3402 indican que tales operaciones son útiles o necesarias. El controlador 802 de ejemplo incluye un circuito de operación de sensor 3408 que ajusta los parámetros del sensor de fuga en respuesta al ajuste de configuración 3406, y el circuito de datos de inspección 804 que interpreta los datos de inspección de fuga 3410, en donde los sensores de fuga responden a los parámetros ajustados por el circuito de operación de sensor.

Haciendo referencia a la figura 35, se representa un procedimiento 3500 de ejemplo para configurar un sensor de fuga en respuesta a un valor de sensor de ataque. El procedimiento 3500 de ejemplo incluye una operación 3502 para interpretar los datos de inspección de ataque proporcionados por un sensor de ataque, y una operación 3504 para determinar si los datos de inspección de ataque indican que debería ajustarse una configuración de sensor de fuga. Cuando la operación 3504 determina que la configuración de sensor de fuga debería ajustarse, el procedimiento 3500 de ejemplo incluye una operación 3506 para ajustar la configuración de sensor de fuga en respuesta a los datos de inspección de ataque. Las operaciones 3506 de ejemplo y no limitantes para ajustar una configuración de sensor de fuga incluyen cambiar una calibración para el sensor (por ejemplo, una configuración de procesador analógico/digital, valores de tiempo de corte, y/o valores de velocidad del sonido para uno o más materiales), cambiar un intervalo o resolución del sensor de fuga, habilitar o deshabilitar las operaciones de detección de un sensor de fuga, y/o ajustar una velocidad de desplazamiento de un robot de inspección. En determinadas realizaciones, las operaciones 3506 incluyen ajustar una posición horizontal de un sensor de fuga (por ejemplo, donde una posición horizontal de un trineo 1 en una carga útil 2 se puede controlar activamente mediante un controlador 802, y/o ajustarse manualmente entre la operación de detección de ataque y la operación de detección de fuga).

En determinadas realizaciones, los datos de inspección de ataque 3402 incluyen información ultrasónica, tal como información ultrasónica procesada procedente de un sensor, y el circuito de configuración de sensor 3404 determina utilizar una operación de detección, reparación y/o marcado consumible, más lenta o más costosa proporcionando un ajuste de configuración 3406 que da instrucciones a un sensor de fuga para operar, o para cambiar operaciones nominales, en respuesta a los datos de inspección de ataque 3402. Por ejemplo, los datos de inspección de ataque 3402 pueden indicar una pared delgada, y el circuito de configuración de sensor 3404 proporciona el ajuste de configuración 3406 para alterar una operación de fuga, tal como una detección adicional con un sensor más capaz (por ejemplo, un sensor ultrasónico más costoso o capaz, un sensor de rayos X, un sensor de rayos gamma, o similar) y/o para operar una herramienta de reparación o marcado (por ejemplo, que puede tener una cantidad limitada o consumible de material de revestimiento, material de marcado, o similar) en la ubicación determinada para que tenga la pared delgada. En consecuencia, gastos, tiempo y/o complicaciones operativas se pueden agregar a las operaciones de inspección de manera controlada de acuerdo con los datos de inspección de ataque 3402.

Se divulga un aparato de ejemplo para realizar una inspección de una superficie industrial. Muchas superficies industriales están provistas en ubicaciones arriesgadas, incluyendo, sin limitación, donde operan equipos mecánicos pesados o peligrosos, en presencia de entornos de alta temperatura, en presencia de riesgos verticales, en presencia de productos químicos corrosivos, en presencia de tanques o líneas de alta presión, en presencia de conductos eléctricos de alta tensión, equipo conectado a, y/o situado en la vecindad de, una conexión de potencia eléctrica, en presencia de mucho ruido, en presencia de espacios confinados, y/o con cualquier otro atributo de riesgo para el personal presente. En consecuencia, las operaciones de inspección a menudo incluyen la detención de los equipos relacionados, y/o procedimientos específicos para mitigar los riesgos de caída, las operaciones en espacios confinados, los procedimientos de bloqueo-etiquetado, o similares. En determinadas realizaciones, el uso de un robot de inspección permite una inspección sin detener el equipo relacionado. En determinadas realizaciones, el uso de un robot de inspección permite una detención con un número reducido de procedimientos relacionados que serían necesarios si el personal realizara la inspección. En determinadas realizaciones, el uso de un robot de inspección prevé una detención parcial para mitigar algunos factores que pueden afectar a las operaciones de inspección y/o poner en riesgo al robot de inspección, pero permite que continúen otras operaciones. Por ejemplo, puede ser aceptable situar el robot de inspección en presencia de componentes de alta presión o de alta tensión, pero las operaciones que generan altas temperaturas se pueden detener.

En determinadas realizaciones, el uso de un robot de inspección proporciona capacidades adicionales de operación. Por ejemplo, un robot de inspección que tiene detección de posición dentro de un entorno industrial puede solicitar una detención de únicamente determinados aspectos del sistema industrial que están relacionados con la posición actual del robot de inspección, lo cual permite operaciones parciales a medida que se realiza la inspección. En otro ejemplo, el robot de inspección puede tener capacidad de detección, tal como detección de temperatura, donde el robot de inspección puede inspeccionar de manera oportunista aspectos del sistema industrial que están disponibles para su inspección, evitando otros aspectos o volviendo a inspeccionar aquellos aspectos cuando las condiciones operativas permitan la inspección. Adicionalmente, en determinadas realizaciones, es aceptable poner en riesgo el robot industrial (por ejemplo, donde las operaciones de detención superan el coste de la pérdida del robot industrial) para realizar una inspección que tenga probabilidades de éxito, donde tales riesgos no serían aceptables para el personal. En determinadas realizaciones, una detención parcial de un sistema tiene un coste menor que una detención completa, y/o puede permitir que el sistema se mantenga en una condición donde el tiempo de reinicio, las operaciones de inicio, etc. tienen un coste menor o un tiempo reducido con respecto a una detención completa. En determinadas realizaciones, el coste, el tiempo y el riesgo potenciados de realizar operaciones adicionales más allá de una mera detención, tal como el cumplimiento de los procedimientos que se requerirían si el personal tuviera que realizar la inspección, pueden ser significativos.

Haciendo referencia a la figura 36, un aparato 3600 de ejemplo para inspeccionar una planta, un sistema industrial, y/o una superficie de inspección que utiliza información de posición, se representa esquemáticamente. El aparato 3600 de ejemplo incluye un circuito de definición de posición 3602 que interpreta la información de posición 3604 y/o determina una definición de posición de planta 3606 (por ejemplo, un valor de definición de planta) y una posición de robot de inspección (por ejemplo, como uno o más valores de posición de planta 3614) en respuesta a la información de posición 3604. La información de posición 3604 de ejemplo y no limitante incluye información de posición relativa y/o absoluta, por ejemplo, una distancia desde una posición de referencia (por ejemplo, un punto de partida, un punto de parada, un objeto conocido en las proximidades de la planta, un sistema industrial, y/o una superficie de inspección, o similar). En determinadas realizaciones, la información de posición 3604 se puede determinar de acuerdo con un dispositivo de servicio de posicionamiento global (GPS), señalización de radiofrecuencia (RF) de banda ultra ancha, LIDAR u otros dispositivos de medición de distancia directa (incluyendo dispositivos de línea de visión y/o sonar), agregando a partir de puntos de referencia (por ejemplo, enrutadores, transmisores, conocer dispositivos en comunicación con el robot de inspección, o similares), utilizando obstáculos conocidos como punto de referencia, codificadores (por ejemplo, un contador de rueda u otro dispositivo), sensores barométricos (por ejemplo, determinación de altitud), uso de un valor detectado conocido correlacionado con la posición (por ejemplo, volumen o frecuencia del sonido, temperaturas, vibración, etc.), y/o utilizando una unidad de medición inercial (por ejemplo, medir y/o calcular utilizando un acelerómetro y/o giroscopio). En determinadas realizaciones, los valores se pueden combinar para determinar la información de posición 3604, por ejemplo, en el espacio 3D sin información adicional, normalmente se requieren cuatro mediciones de distancia para determinar un valor de posición específico. Sin embargo, utilizando otra información, tal como una región de la superficie de inspección en la que está operando el robot de inspección (por ejemplo, qué tubería está trepando el robot de inspección), una superposición de la superficie industrial sobre el espacio de medición, una distancia recorrida desde un punto de referencia, una distancia hasta un punto de referencia, etc., el número de mediciones de distancia necesarias para determinar un valor de posición se puede reducir a tres, dos, uno, o incluso eliminarse y aun así se puede determinar la información de posición 3604. En determinadas realizaciones, el circuito de definición de posición 3602 determina la información de posición 3604 completa o parcialmente mediante navegación por estima (por ejemplo, acumulando velocidad y dirección desde una posición conocida, y/o dirección combinada con un contador de distancia), y/o corrige la información de posición 3604 cuando los datos de posición basados en retroalimentación (por ejemplo, una posición detectada verdadera) están disponibles.

Los valores de posición de planta 3608 de ejemplo y no limitantes incluyen la información de posición de robot 3604 integrada dentro de una definición del espacio de planta, tal como la superficie de inspección, un mapa definido de una porción de la planta o sistema industrial, y/o la definición de posición de planta 3606. En determinadas realizaciones, el espacio de planta está predeterminado, por ejemplo, como un mapa interpretado mediante el controlador 802 y/o precargado en un archivo de datos que describe el espacio de la planta, la superficie de inspección y/o una porción de la planta o superficie industrial. En determinadas realizaciones, la definición de posición de planta 3606 se crea en tiempo real mediante el circuito de definición de posición 3602, por ejemplo, integrando la información de posición 3604 recorrida por el robot de inspección y/o creando un espacio virtual que incluye la información de posición 3604 recorrida por el robot de inspección. Por ejemplo, el circuito de definición de posición 3602 puede mapear la información de posición 3604 a lo largo del tiempo y crear la definición de posición de planta 3606 como el agregado de la información de posición 3604 y/o crear una superficie virtual que abarque los valores de posición de planta agregados 3614 sobre la superficie. En determinadas realizaciones, el circuito de definición de posición 3602 acepta un valor de forma de planta 3608 como aportación (por ejemplo, un tanque cilíndrico que está siendo inspeccionado por el robot de inspección que tiene dimensiones conocidas), deduce el valor de forma de planta 3608 a partir de la información de posición agregada 3604 (por ejemplo, seleccionando de entre una serie de formas sencillas o disponibles que son coherentes con la definición de posición de planta agregada 3606), y/o solicita a un usuario (por ejemplo, un operario de inspección y/o un cliente para los datos) que seleccione una de una serie de formas disponibles para determinar la definición de posición de planta 3606.

El aparato 3600 de ejemplo incluye un circuito de situación de datos 3610 que interpreta los datos de inspección 3612 y correlaciona los datos de inspección 3612 con la información de posición 3604 y/o con los valores de posición de planta 3614. Los datos de inspección 3612 de ejemplo y no limitantes incluyen: datos detectados por un robot de inspección; parámetros de entorno, tales como la temperatura ambiente, la presión, la hora del día, la disponibilidad y/o la intensidad de las comunicaciones inalámbricas, la humedad, etc.; datos de imagen, datos de sonido y/o datos de vídeo tomados durante las operaciones de inspección; metadatos, tal como un número de inspección, un número de cliente, un nombre de operario, etc.; parámetros de configuración, tales como el espaciado y la situación de los trineos, cargas útiles, configuración de montaje de sensores, y similares; valores de calibración para sensores y procesamiento de sensores; y/o parámetros operativos, tales como caudales de fluido, tensiones, posiciones de pivote para la carga útil y/o los trineos, valores de velocidad de robot de inspección, parámetros de fuerza descendente, etc. En determinadas realizaciones, el circuito de situación de datos 3610 determina la información de posición 3604 correspondiente a los valores de los datos de inspección 3612, e incluye la información de posición 3604 como un parámetro adicional con los valores de los datos de inspección 3612 y/o almacena una tabla de correspondencia u otra estructura de datos para relacionar la información de posición 3604 a los valores de datos de inspección 3612. En determinadas realizaciones, el circuito de situación de datos 3610 determina, adicional o alternativamente, la definición de posición de planta 3606, e incluye un valor de posición de planta 3614 (por ejemplo, como una posición dentro de la planta según lo definido por la definición de posición de planta 3606) como un parámetro adicional con los valores de datos de inspección 3612 y/o almacena una tabla de correspondencia u otra estructura de datos para relacionar los valores de posición de planta 3614 con los valores de datos de inspección 3612. En determinadas realizaciones, el circuito de situación de datos 3610 crea datos de posición informada 3616, incluyendo uno o más, o todos, los aspectos de los datos de inspección 3612 correlacionados con la información de posición 3604 y/o con los valores de posición de planta 3614.

En determinadas realizaciones, por ejemplo, donde se utilizan operaciones de navegación por estima para proporcionar información de posición 3604 durante un período de tiempo, y luego una posición corregida está disponible a través de una medición de posición de retroalimentación, el circuito de situación de datos 3602 actualiza los datos de inspección de posición informada 3616, por ejemplo, reescalando los datos de acuerdo con la posición estimada para los valores de acuerdo con la posición de retroalimentación cambiada (por ejemplo, donde la medición de posición de retroalimentación indica que el robot de inspección se desplazó un 25 % más de lo previsto mediante navegación por estima, la información de posición 3604 durante el período de navegación por estima se puede ampliar en 25 %) y/o de acuerdo con determinaciones de racionalización o datos disponibles externamente (por ejemplo, donde, durante 60 segundos, el robot de inspección recorre un 16 % menos de distancia de lo previsto, pero las lecturas de sensor u otra información indican que el robot de inspección puede haber estado atascado durante 10 segundos, entonces la información de posición 3604 puede corregirse para representar los 10 segundos de ausencia de moción en lugar de reescalar por completo los datos de inspección de posición informada (3616). En determinadas realizaciones, las operaciones de navegación por estima se pueden corregir en función de las mediciones de retroalimentación disponibles, y/o en respuesta a la medición de retroalimentación que indica que la información de posición de navegación por estima supera un valor de error umbral (por ejemplo, 1 %, 0,1 %, 0,01 %, etc.).

Se puede observar que las operaciones del aparato 3600 proporcionan información de inspección basada en la posición. Determinados sistemas, aparatos y procedimientos a lo largo de la presente divulgación utilizan y/o pueden beneficiarse de los datos de inspección de posición informada 3616, y todas las realizaciones de este tipo se contemplan en el presente documento. Sin limitación a ninguna otra divulgación en el presente documento, ciertos aspectos de la presente divulgación incluyen: proporcionar una visualización de los datos de inspección 3612 en el espacio de la información de posición 3604 y/o en el espacio del valor de posición de planta 3614; utilizar los datos de inspección de posición informada 3616 en la planificación de una inspección futura en una misma planta, sistema industrial y/o superficie de inspección o similar (por ejemplo, configurar el número y el espaciado de trineos, velocidad de robot de inspección, fuerza descendente de robot de inspección para trineos y/o sensores, calibraciones de sensores, planificación para recorrer y/o evitar obstáculos, etc.); proporcionar un formato para almacenar una marca virtual (por ejemplo, reemplazar una pintura u otra marca con una marca virtual como parámetro en los datos de inspección 3612 correlacionados con una posición); determinar un cambio en una condición de planta en respuesta a los datos de inspección de posición informada 3616 (por ejemplo, proporcionar una indicación de que la información de posición 3604 prevista no se produjo de conformidad con la definición de posición de planta 3606, por ejemplo, indicando una falla, una degradación o un objeto imprevisto en una porción de la planta inspeccionada que no es fácilmente visible); y/o proporcionar un indicador de salud de la superficie de inspección (por ejemplo, representando regiones que son nominales, aprobadas, que necesitan reparación, que necesitarán reparación, y/o que suspendieron). En determinadas realizaciones, se puede observar que la construcción de los datos de inspección de posición informada 3616 utilizando únicamente la información de posición 3604, incluyendo la información de posición basada en navegación por estima 3604, ofrece, sin embargo, muchos de los beneficios de proporcionar los datos de inspección de posición informada 3616. En determinadas realizaciones adicionales, los datos de inspección de posición informada 3616 se construyen, adicional o alternativamente, utilizando la definición de posición de planta 3606, y/o los valores de posición de planta 3614.

Haciendo referencia a la figura 37, un procedimiento 3700 de ejemplo para inspeccionar una planta, un sistema industrial y/o una superficie de inspección que utiliza información de posición se representa. El procedimiento 3700 de ejemplo incluye una operación 3702 para interpretar información de posición, una operación 3704 para interpretar datos de inspección, y una operación 3706 para correlacionar los datos de inspección con la información de posición. El procedimiento 3700 de ejemplo incluye, además, una operación 3708 para corregir la información de posición (por ejemplo, actualizar una información de posición basada en navegación por estima), y actualizar la correlación de los datos de inspección con la información de posición. El procedimiento de ejemplo incluye, además, una operación 3710 para proporcionar datos de inspección de posición informada en respuesta a los datos de inspección correlacionados. En determinadas realizaciones, la operación 3706 se realiza, adicional o alternativamente, sobre los datos de inspección de posición informada, donde se corrigen los datos de inspección de posición informada, y la operación 3710 incluye proporcionar los datos de inspección de posición informada. En determinadas realizaciones, una o más operaciones de un procedimiento 3700 son realizadas mediante un controlador 802.

Haciendo referencia a la figura 38, un procedimiento 3800 de ejemplo para inspeccionar una planta, un sistema industrial y/o una superficie de inspección que utiliza información de posición se representa. Además de las operaciones del procedimiento 3700, el procedimiento 3800 de ejemplo incluye una operación 3802 para determinar un valor de definición de planta, y una operación 3804 para determinar valores de posición de planta en respuesta a la información de posición y la definición de posición de planta. La operación 3706 incluye, además, una operación para correlacionar los datos de inspección con la información de posición y/o los valores de posición de planta. En determinadas realizaciones, una o más operaciones del procedimiento 3800 son realizadas mediante un controlador 802.

Haciendo referencia a la figura 39, se representa esquemáticamente un aparato 3900 de ejemplo para procesar lecturas de sensor ultrasónico. El aparato 3900 de ejemplo incluye un controlador 802 que tiene un circuito de datos acústicos 3902 que determina señales de retorno de la superficie probada, por ejemplo, un transductor en el sensor 2202 envía una onda de sonido a través de la cámara de agente de acoplamiento hasta la superficie de inspección, y los datos acústicos sin procesar 3904 incluyen retornos primario (por ejemplo, de la superficie de inspección de superficie), secundario (por ejemplo, de una pared trasera, tal como la pared de tubería o pared de tanque) y/o terciario (por ejemplo, de imperfecciones, grietas o defectos dentro de la pared) desde la superficie de inspección.

En determinadas realizaciones, el controlador 802 incluye un circuito de procesamiento de espesor 3906 que determina un valor de modo primario 3908 en respuesta a los datos acústicos sin procesar 3904. El valor de modo primario 3908, en determinadas realizaciones, incluye una determinación basada en un primer retorno y un segundo retorno de los datos acústicos sin procesar 3904, donde una diferencia de tiempo entre el primer retorno y el segundo retorno indica un espesor del material de superficie de inspección (por ejemplo, una tubería). Las operaciones anteriores del circuito de procesamiento de espesor 3906 son bien conocidas en la técnica y son operaciones estándar para pruebas de espesor ultrasónicas. Sin embargo, el entorno para el robot de inspección no es típico y, en el presente documento, se describen algunas mejoras adicionales en las operaciones. Un robot de inspección, en determinadas realizaciones, realiza una multiplicidad de determinaciones de espesor ultrasónicas, a menudo con operaciones simultáneas (o casi) desde múltiples sensores. Adicionalmente, en determinadas realizaciones, es deseable que el robot de inspección opere: de manera autónoma sin el beneficio de un operario con experiencia; sin procesamiento de alta gama en tiempo real para proporcionar visualizaciones sustanciales a un usuario para determinar si los parámetros no se están determinando correctamente; y/o con recursos de comunicación limitados utilizados para un posprocesamiento que sea lo suficientemente rápido como para que la operación fuera de lo nominal pueda ajustarse después de un posprocesamiento significativo.

En determinadas realizaciones, el circuito de procesamiento de espesor 3906 determina un valor de puntuación de modo primario 3910. En determinadas realizaciones, el circuito de procesamiento de espesor 3906 determina el valor de puntuación de modo primario 3910 en respuesta a un tiempo de llegada para el retorno primario (por ejemplo, cara de superficie de inspección) desde los datos acústicos sin procesar 3904. Debido a que el tiempo de demora del sensor es un valor conocido y controlado (por ejemplo, haciendo referencia a las figuras 28 y 31, y a la descripción relacionada), el tiempo de retorno del retorno primario se conoce con gran confianza. Adicional o alternativamente, el circuito de procesamiento de espesor 3906 determina el valor de puntuación de modo primario 3910 en respuesta al carácter del retorno primario, por ejemplo, un pico pronunciado de una anchura y/o amplitud conocidas. En determinadas realizaciones, el cálculo del valor de puntuación de modo primario 3910 se calibra en respuesta al material de la superficie de inspección, aunque materiales conocidos, tales como hierro, diversos tipos de acero, y otras superficies pueden utilizar calibraciones nominales. En determinadas realizaciones, el ajuste de configuración 3406 basado en los datos de inspección de ataque 3402 se utiliza para calibrar un cálculo del valor de puntuación de modo primario 3910 para un sensor que proporciona los datos de inspección de fuga 3410. En determinadas realizaciones, determinar que el primer pico (relacionado con el retorno primario) cumple las características previstas es suficiente para proporcionar confianza para utilizar el valor de modo primario 3908 como valor de espesor ultrasónico 3912. En determinadas realizaciones, el valor de espesor ultrasónico 3912 son los datos de inspección de sensor y/o una porción de los datos de inspección de sensor.

En determinadas realizaciones, el circuito de procesamiento de espesor 3906 tiene en cuenta, adicional o alternativamente, el tiempo de llegada para un retorno secundario, la hora de llegada pico y/o la anchura pico del retorno secundario (por ejemplo, de la pared trasera) para determinar el valor de puntuación de modo primario 3910. Por ejemplo, si el retorno secundario indica un espesor de pared que está muy fuera de un valor de espesor previsto, ya sea mayor o menor, el valor de puntuación de modo primario 3910 puede reducirse. En determinadas realizaciones, si el retorno secundario tiene una característica pico que es distinta de la característica prevista (por ejemplo, demasiado estrecho, no es nítido, etc.), entonces el valor de puntuación de modo primario 3910 puede reducirse. Adicional o alternativamente, los datos de retroalimentación con respecto al sensor se pueden utilizar para ajustar el valor de puntuación de modo primario 3910, por ejemplo, si el sensor no está alineado con la superficie de inspección, el sensor (o trineo) se ha elevado de la superficie de inspección, una posición de trineo para un trineo que tiene un sensor acústico, y/o si se indica una anomalía de agente de acoplamiento (por ejemplo, se pierde el flujo de agente de acoplamiento, se detecta una burbuja, etc.), entonces el valor de puntuación de modo primario 3910 puede reducirse.

En determinadas realizaciones, por ejemplo, cuando el valor de puntuación de modo primario 3910 indica que el valor de modo primario 3908 es de confianza, el controlador 802 incluye un circuito de informe de sensor 3914 que proporciona el valor de espesor ultrasónico 3912 en respuesta al valor de modo primario 3908. En determinadas realizaciones, si el valor de puntuación de modo primario 3910 es suficientemente alto, el circuito de procesamiento de espesor 3906 omite operaciones para determinar un valor de modo secundario 3916. En determinadas realizaciones, el circuito de procesamiento de espesor 3906 realiza operaciones para determinar el valor de modo secundario 3916 en respuesta a que el valor de puntuación de modo primario 3910 está en un valor intermedio, y/o si los datos de retroalimentación con respecto al sensor indican una operación fuera de lo nominal, incluso cuando el valor de puntuación de modo primario 3910 es suficientemente alto (por ejemplo, para permitir un posprocesamiento mejorado de los datos de inspección). En determinadas realizaciones, el circuito de procesamiento de espesor 3906 determina el valor de modo secundario 3916 en todo momento, por ejemplo, para permitir un posprocesamiento mejorado de los datos de inspección. En determinadas realizaciones, el circuito de informe de sensor 3914 proporciona valores procesados para el valor de modo primario 3908 y/o el valor de modo secundario 3916, y/o el valor de puntuación de modo primario 3910 y/o un valor de puntuación de modo secundario 3918, ya sea como datos de inspección y/o como datos almacenados para permitir un posprocesamiento y/o futuras mejoras de calibración. En determinadas realizaciones, el circuito de informe de sensor 3914 proporciona los datos acústicos sin procesar 3904, ya sea como datos de inspección y/o como datos almacenados para permitir un posprocesamiento y/o futuras mejoras de calibración.

El circuito de procesamiento de espesor 3906 de ejemplo determina, además, en determinadas realizaciones, un valor de modo secundario 3916. Un valor de modo secundario 3916 de ejemplo incluye valores determinados a partir de una serie de picos reflejados, por ejemplo, determinando cuáles de una serie de picos reflejados son retornos primarios (por ejemplo, de una cara de la superficie de inspección) y cuáles de una serie de picos reflejados son retornos secundarios (por ejemplo, de una pared trasera de la superficie de inspección). En determinadas realizaciones, una transformada rápida de Fourier (FFT), un análisis de ondículas, u otra técnica de análisis de frecuencia es utilizada por el circuito de procesamiento de espesor 3906 para determinar la energía y el carácter de la serie de picos reflejados. En determinadas realizaciones, el circuito de procesamiento de espesor 3906 determina un valor de puntuación de modo secundario 3918, por ejemplo, a partir del carácter y la consistencia de los picos, y determina un valor de espesor ultrasónico 3912 a partir de la distancia pico a pico de la serie de picos reflejados. Las operaciones del aparato 3900 de ejemplo, que, en determinadas realizaciones, favorecen el uso del valor de modo primario 3908, proporcionan determinaciones rápidas y de alta confianza del valor de espesor ultrasónico 3912 en un entorno donde una multiplicidad de sensores proporciona datos acústicos sin procesar 3904, los recursos informáticos son limitados, y una gran cantidad de lecturas de sensor deben realizarse sin la supervisión de un operario con experiencia.

En determinadas realizaciones, uno cualquiera o más del valor de espesor ultrasónico 3912, el valor de modo primario 3908, el valor de modo secundario 3916, el valor de puntuación de modo primario 3910 y/o el valor de puntuación de modo secundario 3918 se proporcionan o almacenan como datos de inspección de posición informada 3616. La correlación de los valores 3912, 3908, 3916, 3910 y/o 3918 con los datos de posición como datos de inspección de posición informada 3616 proporciona visualizaciones rápidas de las características de la superficie de inspección y proporciona una convergencia rápida de los valores de calibración para las operaciones de inspección sobre la superficie de inspección y superficies similares. En determinadas realizaciones, los datos acústicos sin procesar 3904 se proporcionan o almacenan como datos de inspección de posición informada 3616.

Haciendo referencia a la figura 40, se representa esquemáticamente un procedimiento 4000 de ejemplo para procesar lecturas de sensor ultrasónico. En determinadas realizaciones, el procedimiento 4000 procesa las lecturas de sensor ultrasónico para un robot de inspección que tiene una serie de sensores ultrasónicos montados en este. El procedimiento 4000 de ejemplo incluye una operación 4002 para interrogar a una superficie de inspección con una señal acústica (por ejemplo, un impulso acústico procedente de un transductor). El procedimiento 4000 de ejemplo incluye, además, una operación 4004 para determinar datos acústicos sin procesar, tales como señales de retorno procedentes de la superficie de inspección. El procedimiento 4000 de ejemplo incluye, además, una operación 4006 para determinar un valor de puntuación de modo primario en respuesta a un valor pico primario, y/o además en respuesta a un valor pico secundario, a partir de los datos acústicos sin procesar. El procedimiento 4000 de ejemplo incluye, además, una operación 4008 para determinar si el valor de puntuación de modo primario supera un valor umbral alto, por ejemplo, si el valor de modo primario se considera fiable sin conservar un valor de modo secundario. En respuesta a la operación 4008, la determinación del valor de puntuación de modo primario supera el valor umbral alto, el procedimiento 4000 incluye, además, una operación 4010 para determinar el valor de modo primario, y una operación 4012 para informar el valor de modo primario como un valor de espesor ultrasónico. En respuesta a la operación 4008, la determinación del valor de puntuación de modo primario no supera el valor umbral alto, el procedimiento incluye una operación 4014 para determinar si el valor de puntuación de modo primario supera un valor de uso de modo primario. En determinadas realizaciones, en respuesta a la operación 4014, la determinación del valor de puntuación de modo primario supera el valor de uso de modo primario, el procedimiento 4000 incluye la operación 4010 para determinar el valor de modo primario, una operación 4018 para determinar el valor de modo secundario, y la operación 4012 para proporcionar el valor de modo primario como valor de espesor ultrasónico. En respuesta a la operación 4014, la determinación del valor de puntuación de modo primario no supera el valor de uso de modo primario, el procedimiento 4000 incluye la operación 4018 para determinar el valor de modo secundario y una operación 4022 para determinar el valor de puntuación de modo secundario. El procedimiento 4000 incluye, además, una operación 4024 para determinar si el valor de puntuación de modo secundario supera un valor de uso de modo secundario y, en respuesta a la operación 4024, la determinación del valor de puntuación de modo secundario supera el valor de uso de modo secundario, el procedimiento 4000 incluye una operación 4026 para proporcionar el valor de modo secundario como valor de espesor ultrasónico. En respuesta a la operación 4024, la determinación del valor de puntuación de modo secundario no supera el valor de uso de modo secundario, el procedimiento 4000 incluye una operación 4028 para proporcionar una emisión alternativa como valor de espesor ultrasónico. En determinadas realizaciones, la operación 4028 incluye proporcionar un valor de error (por ejemplo, datos no leídos), teniendo uno del valor de modo primario y el valor de modo secundario una puntuación más alta, y/o combinaciones de estos (por ejemplo, proporcionando un "mejor" valor, junto con una indicación de que el valor de espesor ultrasónico para esa lectura puede no ser fiable).

Al igual que con todos los diagramas de flujo esquemáticos y descripciones operativas a lo largo de la presente divulgación, las operaciones del procedimiento 4000 pueden combinarse o dividirse, en su totalidad o en parte, y/o se pueden omitir o agregar determinadas operaciones. Sin limitar la presente descripción, cabe destacar que la operación 4022 para determinar el valor de puntuación de modo secundario y la operación 4024 para determinar si el valor de puntuación de modo secundario supera un umbral de uso pueden operar juntas de tal manera que se omita la operación 4018 para determinar la puntuación de modo secundario. Por ejemplo, donde el valor de puntuación de modo secundario indica que el valor de modo secundario no es lo suficientemente fiable como para usarlo como valor de espesor ultrasónico, en determinadas realizaciones, se omite el procesamiento para determinar el valor de modo secundario. En determinadas realizaciones, una o más de las operaciones 4014 y/o 4008 para comparar el valor de puntuación de modo primario con determinados umbrales pueden incluir, adicional o alternativamente, la comparación del valor de puntuación de modo primario con el valor de puntuación de modo secundario, y/o el uso del valor de modo secundario en lugar del valor de modo primario, donde el valor de puntuación de modo secundario es más alto, o suficientemente más alto, que el valor de puntuación de modo primario. En determinadas realizaciones, tanto el valor de modo primario como el valor de modo secundario se determinan y almacenan o comunican, por ejemplo, para potenciar futuras calibraciones y/u operaciones de procesamiento, y/o para permitir operaciones de posprocesamiento. En determinadas realizaciones, una o más operaciones del procedimiento 4200 son realizadas mediante un controlador 802.

Haciendo referencia a la figura 43, se representa un aparato 4300 de ejemplo para operar un sensor de inducción magnética para un robot de inspección. En determinadas realizaciones, el sensor de inducción magnética está montado en un trineo 1 y/o en una carga útil 2. En determinadas realizaciones, el sensor de inducción magnética es un sensor de ataque como se describe a lo largo de la presente divulgación, aunque las operaciones del aparato 4300 para operar el sensor de inducción magnética para el robot de inspección incluyen el sensor de inducción magnética situado en cualquier carga útil y/o en cualquier pasada de operación de inspección logística. En determinadas realizaciones, el sensor de inducción magnética es un sensor de ataque y se sitúa en el mismo trineo que un sensor ultrasónico u otro. En determinadas realizaciones, el sensor de inducción magnética está incluido en una carga útil 2 con otros sensores, incluyendo potencialmente un sensor ultrasónico, y puede estar en un mismo trineo 1 o en un trineo de compensación (por ejemplo, uno o más sensores magnéticos en determinados trineos 1 de una carga útil 2, y sensores ultrasónicos u otros en otros trineos 1 de la carga útil 2).

Un aparato 4300 de ejemplo incluye un circuito de datos EM 4302 estructurado para interpretar los datos de inducción EM 4304 proporcionados por un sensor de inducción magnética. Los datos de inducción EM 4304 proporcionan una indicación del espesor del material, incluyendo revestimientos, residuos, material de pulverización de metales no ferrosos (por ejemplo, material de reparación), y/o daños, entre el sensor y un material ferroso de sustrato, tal como una tubería, un tubo, una pared, una pared de tanque, u otro material provisto como sustrato para una superficie de inspección. Las operaciones anteriores del circuito de datos EM 4302 y el sensor de inducción magnética son bien conocidas en la técnica y son operaciones estándar para determinar el espesor de pintura de automóviles u otras aplicaciones. Sin embargo, el entorno para el robot de inspección no es típico y, en el presente documento, se describen algunas mejoras adicionales en las operaciones.

En determinadas realizaciones, un robot de inspección incluye configuraciones de trineo, incluyendo cualquier configuración descrita a lo largo de la presente divulgación, para garantizar el contacto previsto, incluyendo proximidad y/u orientación, entre la superficie de inspección y el sensor de inducción magnética. En consecuencia, un sensor de inducción magnética incluido en un trineo 1 del robot de inspección de conformidad con la presente divulgación proporciona una lectura fiable de la distancia hasta el material ferroso de sustrato. En determinadas realizaciones, el aparato 4300 incluye un circuito de distancia de sustrato 4306 que determina un valor de distancia de sustrato 4308 entre el sensor de inducción magnética y un sustrato ferroso de la superficie de inspección. Adicional o alternativamente, el valor de distancia de sustrato 4308 puede ser un espesor de revestimiento, un factor de corrección de línea de demora (por ejemplo, utilizado por un circuito de procesamiento de espesor 3906), una distancia de revestimiento de residuo total, u otro valor determinado en respuesta al valor de distancia de sustrato 4308.

En determinadas realizaciones, el controlador 802 incluye, además, un circuito de diagnóstico EM 4310 que soporta uno o más diagnósticos en respuesta al valor de distancia de sustrato 4308. Un diagnóstico de ejemplo incluye un valor de diagnóstico 4312 (por ejemplo, un valor de diagnóstico de racionalidad, u otro valor utilizado para una verificación de diagnóstico), en donde el circuito de diagnóstico EM 4310 proporciona información utilizada por el circuito de procesamiento de espesor 3906, por ejemplo, a un circuito de procesamiento de espesor 3906. Por ejemplo, la capa de revestimiento, residuo, u otro material entre el sustrato de la superficie de inspección y un sensor ultrasónico pueden afectar a los tiempos de llegada pico. En un ejemplo adicional, la capa de revestimiento, residuo, u otro material entre el sustrato de la superficie de inspección y un sensor ultrasónico pueden actuar para aumentar la línea de demora eficaz entre el transductor del sensor ultrasónico y la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, el circuito de procesamiento de espesor 3906 utiliza el valor de diagnóstico de racionalidad 4312 para ajustar los tiempos de llegada previstos para los valores de retorno primario y/o secundario, y/o para ajustar un valor de puntuación de modo primario y/o un valor de puntuación de modo secundario.

En determinadas realizaciones, el circuito de diagnóstico EM 4310 opera para determinar un valor de posición de sensor 4314. En determinadas realizaciones, el valor de posición de sensor 4314 proporciona una determinación de la distancia de sensor al sustrato. En determinadas realizaciones, el valor de posición de sensor 4314 proporciona una verificación de racionalidad si el sensor está situado en las proximidades de la superficie de inspección. Por ejemplo, una excursión de los datos de inducción EM 4304 y/o el valor de distancia de sustrato 4308 puede entenderse como una pérdida de contacto del sensor con la superficie de inspección, y/o puede formar parte de una determinación, combinada con otra información, tal como un valor de posición de brazo 20, de trineo 1, o de carga útil 2, un valor de cualquiera de los pivotes 16, 17, 18, y/o información de una cámara u otro indicador visual, para determinar que un trineo 1 que incluye el sensor de inducción magnética, y/o el sensor de inducción magnética, no está situado correctamente con respecto a la superficie de inspección. Adicional o alternativamente, un circuito de procesamiento de espesor 3906 puede utilizar el valor de posición de sensor 4314 para ajustar el valor de puntuación de modo primario y/o el valor de puntuación de modo secundario, por ejemplo, para excluir o etiquetar datos que son potencialmente inválidos. En determinadas realizaciones, el valor de posición de sensor 4314 se utiliza en una carga útil 2 que tiene tanto un sensor ultrasónico como un sensor de inducción magnética, y/o en un trineo 1 que tiene tanto un sensor ultrasónico como un sensor de inducción magnética (por ejemplo, donde es probable que el valor de posición de sensor 4314 proporcione información directa acerca del valor de sensor ultrasónico). En determinadas realizaciones, el valor de posición de sensor 4314 se utiliza cuando el sensor de inducción magnética no está en la misma carga útil 2 o trineo 1 con un sensor ultrasónico, por ejemplo, al correlacionar con los datos de posición para identificar un obstáculo potencial u otro atributo sobre la superficie de inspección que puede mover el trineo 1 fuera de una alineación deseada con la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, el valor de posición de sensor 4314 se utiliza cuando el sensor de inducción magnética no está en la misma carga útil 2 o trineo 1 con un sensor ultrasónico, y se combina con otros datos en una verificación heurística para determinar si el sensor ultrasónico (y/o trineo o carga útil relacionados) experimenta la misma perturbación en la misma ubicación que experimentó el sensor de inducción magnética (y/o trineo o carga útil relacionados).

En determinadas realizaciones, el valor de distancia de sustrato 4308 se proporciona a un circuito de procesamiento de espesor 3906, que utiliza el valor de distancia de sustrato 4308 para diferenciar entre un uso del valor de modo primario 3908 y/o el valor de modo secundario 3916. Por ejemplo, el espesor de un revestimiento sobre la superficie de inspección puede afectar a los tiempos de retorno y los tiempos pico previstos. Adicional o alternativamente, cuando se conoce o se estima la velocidad del sonido a través del revestimiento, el análisis de pico del valor de modo primario 3908 y/o el valor de modo secundario 3916 se puede ajustar en consecuencia. Por ejemplo, el valor de modo secundario 3916 demostrará picos adicionales, que puede resolverse conociendo el espesor y el material del revestimiento, y/o la velocidad del sonido del material de revestimiento puede resolverse mediante deconvolución y análisis de frecuencia de los picos de retorno si se conoce el espesor del revestimiento. En otro ejemplo, el valor de modo primario 3908 se puede ajustar para determinar una respuesta de primer pico de sustrato verdadera (que, en determinadas realizaciones, se produce después de un retorno desde la superficie de revestimiento), que puede resolverse conociendo el espesor de revestimiento y/o la velocidad del sonido del material de revestimiento. En determinadas realizaciones, se conoce una composición probable del material de revestimiento, por ejemplo, en función de operaciones de reparación anteriores realizadas sobre la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, como se describe, las características de sonido del material de revestimiento y/o las características de sonido eficaces de un pseudomaterial (por ejemplo, una mezcla de más de un material modelada como un pseudomaterial agregado) que actúa como el agregado del revestimiento, residuo, u otra materia en el sustrato de la superficie de inspección, se puede determinar mediante un análisis de los datos ultrasónicos y/o junto con el conocimiento del espesor de la materia en el sustrato de la superficie de inspección.

Haciendo referencia a la figura 44, se representa esquemáticamente un procedimiento 4400 de ejemplo para operar y analizar un sensor de inducción magnética en un robot de inspección. El procedimiento 4400 de ejemplo incluye una operación 4402 para interpretar los datos de inducción EM proporcionados por un sensor de inducción magnética, y una operación 4404 para determinar un valor de distancia de sustrato entre el sensor de inducción magnética y un sustrato ferroso de la superficie de inspección. El procedimiento 4400 de ejemplo incluye, además, una operación 4406 para determinar un valor de posición de sensor, tal como: una distancia de sensor desde un sustrato de la superficie de inspección; y/o una verificación de aprobado/suspenso de orientación, alineación o posición de sensor. En determinadas realizaciones, el procedimiento 4400 de ejemplo incluye, además, una operación 4408 para ajustar un valor de puntuación de modo primario y/o un valor de puntuación de modo secundario en respuesta al valor de distancia de sustrato y/o al valor de posición de sensor. En determinadas realizaciones, la operación 4408 incluye una operación para establecer el valor de puntuación de modo primario y/o el valor de puntuación de modo secundario en un valor que excluya el valor de modo primario y/o el valor de modo secundario de ser utilizado, y/o etiquete el valor de modo primario y/o el valor de modo secundario como potencialmente erróneo. En determinadas realizaciones, la operación 4410 determina una fiabilidad del valor de modo primario y/o el valor de modo secundario, por ejemplo, donde las propiedades sónicas de la materia entre el sensor ultrasónico y el sustrato de superficie de inspección se determinan con un alto grado de fiabilidad, y la fiabilidad determinada a partir de la operación 4410 para el valor de modo primario y/o el valor de modo secundario se utiliza para ajustar el valor de puntuación de modo primario y/o el valor de puntuación de modo secundario. Un procedimiento 4400 de ejemplo incluye, además, una operación 4410 para ajustar un análisis de pico de un valor de modo primario y/o un valor de modo secundario en respuesta al valor de distancia de sustrato y/o al valor de posición de sensor. En determinadas realizaciones, una o más operaciones del procedimiento 4400 son realizadas mediante un controlador 802.

Haciendo referencia a la figura 45, se representa esquemáticamente un procedimiento 4410 de ejemplo para ajustar un análisis de pico de un valor de modo primario y/o un valor de modo secundario. El procedimiento 4410 de ejemplo incluye una operación 4504 para resolver un espesor y una característica de sonido del material situado entre un sustrato de una superficie de inspección y un sensor ultrasónico. En determinadas realizaciones, la operación 4504 incluye una deconvolución de los valores pico que incluye un análisis de frecuencia de los picos observados en vista del valor de distancia de sustrato y/o el valor de posición de sensor. En determinadas realizaciones, el procedimiento 4410 de ejemplo incluye, además, una operación 4502 para determinar una composición probable del material de revestimiento, por ejemplo, en respuesta a un parámetro definido por un operario de inspección, y/o una operación de reparación ejecutada anteriormente sobre la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, las operaciones de cualquiera de los procedimientos 4400 y/o 4410 se realizan en vista de la información de posición del sensor de inducción magnética y/o la información de posición correlativa del sensor ultrasónico. En determinadas realizaciones, una o más operaciones del procedimiento 4410 son realizadas mediante un controlador 802.

Haciendo referencia a la figura 46, se representa esquemáticamente un procedimiento 4600 de ejemplo para ajustar una operación de inspección en tiempo real en respuesta a un sensor de inducción magnética. En determinadas realizaciones, el procedimiento 4600 de ejemplo incluye una operación 4602 para determinar un parámetro de procesamiento por inducción, tal como un valor de distancia de sustrato, un valor de posición de sensor, y/o un valor de diagnóstico de racionalidad. En determinadas realizaciones, el procedimiento 4600 de ejemplo incluye una operación 4604 para ajustar un plan de inspección en respuesta al parámetro de procesamiento por inducción. Las operaciones 4604 de ejemplo y no limitantes a un plan de inspección incluyen: ajustar un valor de calibración de sensor (por ejemplo, para un sensor ultrasónico, un sensor de temperatura, etc.) para un sensor que pueda verse afectado por el revestimiento, los residuos, u otra materia entre el sensor de inducción magnética y un sustrato de la superficie de inspección; ajustar una resolución de inspección para uno o más sensores para una operación de inspección planificada; ajustar una visualización de mapa de inspección planificada para una operación de inspección, y/o incluir sensores de ajuste, posiciones de trineo, y/o una trayectoria de robot de inspección para soportar la visualización de mapa de inspección planificada; ajustar una trayectoria de robot de inspección (por ejemplo, ubicaciones, trayectorias, número de pasadas, y/o velocidad de movimiento sobre la superficie de inspección); ajustar un número, un tipo, y/o situación (por ejemplo, números de trineos, ubicación, y/o posiciones de carga útil) para sensores para una operación de inspección; ajustar una intensidad de imán de rueda y/o configuración de rueda de un robot de inspección en respuesta al parámetro de procesamiento por inducción (por ejemplo, ajustar para una distancia prevista hasta un material ferroso, configurar las ruedas para gestionar los residuos, etc.); ajustar una configuración de rampa de trineo (por ejemplo, pendiente de rampa de trineo de ataque y/o siguiente, forma, y/o profundidad); y/o ajustar una fuerza descendente para un trineo y/o sensor. Las operaciones 4604 se pueden realizar en tiempo real, tal como un cambio de un plan de inspección durante las operaciones de inspección, y/o en el momento del diseño o la instalación, tal como un cambio de una configuración para el robot de inspección o cualquier otro aspecto descrito en el presente documento antes de una pasada de inspección, entre pasadas de inspección, o similares.

En determinadas realizaciones, el procedimiento 4600 de ejemplo incluye una operación 4606 para realizar una operación de inspección adicional en respuesta al parámetro de procesamiento por inducción. Por ejemplo, la operación 4606 puede incluir operaciones tales como: inspeccionar porciones adicionales de la superficie de inspección y/o aumentar el tamaño de la superficie de inspección (por ejemplo, para inspeccionar otras porciones de un sistema industrial, una instalación, y/o un área de inspección que abarque la superficie de inspección); para activar cargas útiles de fuga y/o una carga útil trasera para realizar la operación de inspección adicional; volver a ejecutar una operación de inspección en un área de inspección que se superpone al menos parcialmente con un área inspeccionada anteriormente; y/o realizar una operación de inspección adicional virtual, por ejemplo, volver a procesar uno o más aspectos de los datos de inspección en vista del parámetro de procesamiento por inducción.

En determinadas realizaciones, el procedimiento 4600 de ejemplo incluye una operación 4608 para seguir un atributo detectado, por ejemplo, activar un sensor configurado para detectar el atributo cuando el robot de inspección recorre la superficie de inspección, y/o configurar el robot de inspección para ajustar una trayectoria para seguir el atributo (por ejemplo, cambiando la trayectoria de robot en tiempo real, y/o realizando operaciones de inspección adicionales para cubrir el área del atributo). Los atributos de ejemplo y no limitantes incluyen soldaduras, hendiduras, grietas, áreas de diferencia de revestimiento (por ejemplo, revestimiento más espeso, revestimiento más delgado, y/o presencia o ausencia de revestimiento). En determinadas realizaciones, el procedimiento 4600 de ejemplo incluye una operación 4610 para realizar al menos una de una operación de marcado, de reparación, y/o de tratamiento, por ejemplo, atributos de marcado (por ejemplo, soldaduras, hendiduras, grietas, y/o áreas de diferencia de revestimiento), y/o realizar una operación de reparación y/o de tratamiento (por ejemplo, soldar, aplicar un epoxi, aplicar una operación de limpieza, y/o aplicar un revestimiento) apropiada para un atributo. En determinadas realizaciones, la operación 4610 para realizar una operación de marcado incluye marcar la superficie de inspección en un espacio virtual, por ejemplo, como un parámetro visible en un mapa de inspección, pero no aplicado físicamente a la superficie de inspección.

En determinadas realizaciones, el procedimiento 4600 de ejemplo incluye una operación 4612 para realizar una operación de reprocesamiento en respuesta al parámetro de procesamiento por inducción. Por ejemplo, y sin limitación, los datos acústicos sin procesar, los valores de modo primario y/o los valores de puntuación de modo primario, y/o los valores de modo secundario y/o los valores de puntuación de modo secundario, pueden recalcularse sobre al menos una porción de un área de inspección en respuesta al parámetro de procesamiento por inducción. En determinadas realizaciones, las calibraciones de sensor ultrasónico se pueden ajustar en una operación de posprocesamiento para evaluar, por ejemplo, un espesor de pared y/o imperfecciones (por ejemplo, grietas, deformaciones, hendiduras, etc.) utilizando el parámetro o parámetros de procesamiento por inducción.

Las operaciones para el procedimiento 4600 se describen en vista de un parámetro de procesamiento por inducción para mayor claridad de la descripción. Se entiende que una pluralidad de parámetros de procesamiento por inducción, incluyendo múltiples tipos de parámetros (por ejemplo, presencia de revestimiento y/o espesor de revestimiento), así como una multiplicidad de determinaciones de parámetros (por ejemplo, valores procesados por inducción basados en la posición a lo largo de al menos una porción de la superficie de inspección) también se contemplan en el presente documento. En determinadas realizaciones, una o más operaciones del procedimiento 4600 son realizadas mediante un controlador 802.

Haciendo referencia a la figura 47, se representa esquemáticamente un aparato 4700 de ejemplo para utilizar un sensor de perfilado en un robot de inspección. Los sensores de perfilado de ejemplo y no limitantes incluyen un perfilador láser (por ejemplo, un perfilador de haz de láser de alta resolución espacial) y/o un registro de calibrador de alta resolución. Un sensor de perfilado proporciona una descripción espacial de la superficie de inspección; por ejemplo, se pueden detectar variaciones en una tubería 502 u otra superficie, y/o se puede determinar un contorno de alta resolución de al menos una porción de la superficie de inspección. En determinadas realizaciones, un controlador 802 incluye un circuito de datos de perfilador 4702 que interpreta los datos de perfilador 4704 proporcionados por el sensor de perfilado. El controlador 802 de ejemplo incluye, además, un circuito de caracterización de superficie de inspección 4706 que proporciona una caracterización de la forma de la superficie de inspección en respuesta a los datos de perfilador, por ejemplo, como una descripción de forma 4708 de la superficie de inspección, incluyendo anomalías, variaciones en la geometría de superficie de inspección, y/o ángulos de la superficie de inspección (por ejemplo, para determinar un ángulo perpendicular a la superficie de inspección). El controlador 802 de ejemplo incluye, además, un circuito de ajuste de perfil 4710 que proporciona un ajuste de operación de inspección 4712 en respuesta a la descripción de forma 4708. Los ajustes de operación de inspección 4712 de ejemplo y no limitantes incluyen: proporcionar un ajuste a un trineo, carga útil, y/u orientación de sensor dentro de un trineo (por ejemplo, para proporcionar una orientación más verdadera debido a una anomalía de superficie, incluyendo al menos cambiar un número y configuración de trineos en una carga útil, configurar una carga útil para evitar un obstáculo, ajustar la fuerza descendente de un trineo, brazo, sensor y/o carga útil, y/o ajustar la forma de la superficie inferior de trineo); un cambio a un valor de resolución de sensor (por ejemplo, para recopilar datos adicionales en la vecindad de una anomalía o diferencia de forma de la superficie de inspección); una operación de posprocesamiento (por ejemplo, recalcular los datos de inducción ultrasónica y/o magnética, por ejemplo, en respuesta a una forma de la superficie de inspección, y/o en respuesta a una orientación real de un sensor a la superficie de inspección, tal como la corrección de ángulos oblicuos y efectos sónicos y/o magnéticos posteriores); una operación de marcado (por ejemplo, marcar una anomalía, diferencia de forma y/u obstáculo detectado en el espacio real, tal como sobre la superficie de inspección, y/o en el espacio virtual, tal como en un mapa de inspección); y/o proporcionar el ajuste de operación de inspección 4712 como una instrucción a una cámara para capturar una imagen de una anomalía y/o una diferencia de forma.

Haciendo referencia a la figura 48, se representa esquemáticamente un procedimiento 4800 de ejemplo para utilizar un sensor de perfilado en un robot de inspección. El procedimiento 4800 de ejemplo incluye una operación 4802 para operar un sensor de perfilado en al menos una porción de una superficie de inspección, y una operación 4804 para interpretar los datos de perfilador en respuesta a la operación 4802. El procedimiento 4800 de ejemplo incluye, además, una operación 4806 para caracterizar una forma de la superficie de inspección, y/o proporcionar, de este modo, una descripción de forma de la superficie de inspección, y una operación 4808 para ajustar una operación de inspección en respuesta a la forma de la superficie de inspección.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema, que comprende:

un robot de inspección, y una pluralidad de trineos (1) montados en el robot de inspección;

una pluralidad de sensores (2202), en donde cada sensor (2202) está montado en uno correspondiente de los trineos (1) de tal manera que el sensor (2202) se pueda acoplar operativamente a una superficie de inspección en contacto con una superficie inferior del correspondiente de los trineos (1);

una cámara de agente de acoplamiento dispuesta dentro de al menos dos de la pluralidad de trineos (1), estando cada cámara de agente de acoplamiento interpuesta entre un transductor del sensor (2202) montado en el trineo (1) y la superficie de inspección;

en donde cada cámara de agente de acoplamiento comprende un cono (2804), comprendiendo el cono (2804) una porción de punta del cono (2804) en un extremo de la superficie de inspección del cono (2804), y un extremo de montaje de sensor (2202) opuesto a la porción de punta de cono (2804), y en donde la porción de punta de cono (2804) define una abertura de salida de agente de acoplamiento;

una entrada de agente de acoplamiento para cada cámara de agente de acoplamiento, en donde la entrada de agente de acoplamiento se sitúa entre la porción de punta de cono (2804) y el extremo de montaje de sensor (2202), y en donde la entrada de agente de acoplamiento se sitúa en un lado verticalmente superior del cono (2804) en una orientación prevista del robot de inspección sobre la superficie de inspección.

2. El sistema de la reivindicación 1, que comprende, además, un controlador (802) configurado para llenar la cámara de agente de acoplamiento con un agente de acoplamiento.

3. El sistema de la reivindicación 2, en donde el controlador (802) está configurado, además, para proporcionar una orden de inyección de agente de acoplamiento, comprendiendo el sistema, además, una bomba de agente de acoplamiento que responde a la orden de inyección para inyectar el agente de acoplamiento en la cámara de agente de acoplamiento.

4. El sistema de la reivindicación 3, en donde el controlador (802) está configurado, además, para determinar que al menos uno de los sensores (2202) se debería volver a acoplar a la superficie de inspección.

5. El sistema de la reivindicación 4, en donde el controlador (802) está configurado, además, para proporcionar una instrucción de reacoplamiento en respuesta a la determinación de que al menos uno de los sensores (2202) se debería volver a acoplar a la superficie de inspección.

6. El sistema de la reivindicación 5, en donde el controlador (802) está configurado, además, para proporcionar la instrucción de reacoplamiento como una orden de elevación de sensor (2202).

7. El sistema de la reivindicación 5, en donde el controlador (802) está configurado, además, para proporcionar la instrucción de reacoplamiento como una orden de inyección de agente de acoplamiento aumentada.

8. El sistema de la reivindicación 7, en donde el controlador (802) está configurado, además, para determinar que el al menos uno de los sensores (2202) se debería volver a acoplar en respuesta a al menos una operación seleccionada de entre las operaciones que consisten en una de las siguientes: determinar que ha transcurrido un tiempo predeterminado desde una última operación de reacoplamiento; determinar que se ha producido un evento que indica que es deseable una operación de reacoplamiento; y determinar que se ha interrumpido la trayectoria acústica.

9. El sistema de la reivindicación 1, en donde la pluralidad de trineos (1) se distribuye horizontalmente a lo largo de una carga útil, y en donde la carga útil está montada en el robot de inspección.

10. El sistema de la reivindicación 9, que comprende, además, una pluralidad de cargas útiles (2), teniendo cada una una pluralidad de trineos (1) distribuidos horizontalmente a lo largo de esta, y en donde la pluralidad de cargas útiles (2) está distribuida verticalmente.

11. El sistema de la reivindicación 10, que comprende, además, una pluralidad de brazos (20), en donde cada uno de la pluralidad de brazos (20) está montado de manera pivotante en una de la pluralidad de cargas útiles (2), y en donde cada uno de la pluralidad de trineos (1) está montado de manera pivotante en uno de la pluralidad de brazos (20).

12. El sistema de la reivindicación 11, que comprende, además:

un miembro de polarización (21) acoplado a al menos uno de los siguientes: una de las cargas útiles (2) o uno de los brazos (20); y

en donde el miembro de polarización (21) proporciona una fuerza descendente sobre el uno de la pluralidad de trineos (1).

13. El sistema de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende, además, un medio para proporcionar una baja pérdida de fluido de agente de acoplamiento de la cámara de agente de acoplamiento.

14. El sistema de cualquier reivindicación 13, en donde el medio para proporcionar una baja pérdida de fluido de agente de acoplamiento comprende al menos uno de los siguientes: un área de sección transversal de abertura de salida de agente de acoplamiento ajustable, o un medio para aplicar una fuerza descendente ajustable a al menos uno de la pluralidad de trineos (1).

15. El sistema de una cualquiera reivindicación anterior, en donde la superficie inferior del correspondiente de los trineos (1) comprende una capa extraíble (2012).