Transcript
FAKULTI KEJURUTERAAN DAN ALAM BINA
JABATAN KEJURUTERAAN MEKANIK DAN BAHAN
KKKP4025 PROJEK ILMIAH II SESI 2013/2014
1
PEMBANGUNAN ROBOT MUDAH ALIH BAGI PEMERIKSAAN LANTAI TANGKI
PENYIMPANAN DI DALAM INDUSTRI MINYAK DAN GAS
Penyelia : Dr. Rizauddin bin Ramli
Nama : Amir Asyraf bin Mohammad Redzuan
No. Matriks : A131118
Jabatan : JKMB
ISI KANDUNGAN
Pengenalan
Penyataan Masalah
Objektif Kajian
Metodologi
Keputusan Kajian
Kesimpulan
2
PENGENALAN 3
• Kaedah ujian sesuatu bahan yang digunakan
untuk memeriksa bahan atau sistem tanpa
merosakkan kegunaan bahan atau komponen
atau sistem tersebut
• Kaedah ini diperlukan kerana
• Untuk memastikan bahan diperiksa
mempunya integriti atau kebolehharapan
yang tinggi
• Untuk mengelakkan kegagalan sesuatu
produk/sistem berfungsi, menghalang
kemalangan daripada berlaku
• Untuk mengurangkan kos pembuatan
• Untuk memastikan kesediaan operasi
Kaedah Pengujian Tanpa
Musnah (NDT)
Aplikasi NDT: Kaedah
Penderia Ingatan Logam
Magnetik
• Prinsip asas bagi kaedah ini ialah mengesan
medan bocor magnet dimana ia terjadi hasil
peluncuran zon kehelan yang mempunyai
tumpuan tegasan dalam bahan feromagnetik.
PENGENALAN
Robot autonomi penuh: mampu menganggar keadaan sekeliling dalam
bentuk data dan bertindak balas terhadapnya berdasarkan algoritma
yang telah diberi.
Kaedah gerak alih dipakai dalam robot mudah alih: Kaedah Penempatan
dan Pemetaan Serentak (SLAM). Ia bergantung kepada alat penderia
yang dipasang pada robot.
Menyediakan petunjuk untuk jarak dilalui, halaju, orientasi dan
koordinat semasa.
4
Pernyataan masalah
Pengendalian pemeriksaan lantai penyimpanan untuk memeriksa karat, lesu dan
rayapan
Dalam industri minyak dan gas, pemeriksaan lantai tangki penyimpananan perlu
dilakukan secara berkala untuk memastikan keselamatan berterusan dalam
pengendalian. Kaedah yang biasa dilakukan ialah Ingatan Logam Magnetik
(MMM).
Buat masa ini, ia perlu dilakukan secara manual dimana mereka perlu berada di
dalam tangki untuk melaksanakan kaedah ini. Cara ini berisiko kerana tangki
simpanan lama berkemungkinan mempunyai permukaan rapuh. Selain itu,
pendedahan tanpa perlindungan kepada bahan kimia boleh menyebabkan
penyakit. Ia juga memakan masa banyak kerana memerlukan pertimbangan
sepenuh kepada pengendali. Sehubungan dengan itu, kos kseluruhan juga
meningkat.
5
OBJEKTIF6
1. Membangunkan sistem robot mudah alih yang diletakkan bersama penderia
Ingatan Logam Magnetik (MMM) bagi menjana isyarat apabila mengesan
karat, lesu dan rayapan.
2. Mengenalpasti kebolehan gerak alih robot mudah alih untuk tujuan
pemeriksaan dalam persekitaran dalam tangki minyak simpanan yang
menggunakan kaedah Ujian Tanpa Musnah (NDT)
Metodologi
7
Metodologi 8C
a
r
t
a
a
l
i
r
Penganalisaan
robot dan
penderia
Pembangunan
peranti pemegang
ya
Ubah
parameter
Mula
Ujian di lapangan/
Tangki simpanan
minyak sebenar
Reka-
bentuk
sesuai
tidak
Pembangunan
algoritma
Ujian penyelakuan
pergerakan robot
Akhir
Ya/Boleh digunakan
untuk aplikasi
persekitaran tangki
minyak simpanan
Ujian pergerakan guna
Turtlebot dalam
Persekitaran terkawal
tidak Ubah
parameter
Fabrikasi
Perkakasan9
1. Robot digunakan untuk tujuan pemasangan peranti
yang disambungkan kepada penderia MMM: Robot
Mudah Alih ARLO
• Buatan syarikat Parallax Inc.
• Dilengkapi roda bermotor di setiap sisi dan roda
Caster di bahagian depan dan belakang
• Tapak diperbuat daripada polietilena
berkepadatan tinggi (HDPE)
2. Robot digunakan untuk menjalankan ujikaji dalam
persekitaran terkawal: Robot Mudah Alih Turtlebot
• Buatan Willow Robotics Inc
• Dilengkapi Penderia Kinect dengan julat jarak
sensitivity antara 0.4 sehingga 4.0 m
• Menggunakan platform Yujin Kobuki
10Perkakasan
3. Penderia MMM
• Peranti pengimbas Type 1
• Dilengkapi dengan 4 roda dan empat transduser
fluks- dan alat pengiraan jarak (pengekod)
• Direka untuk pemeriksaan saluran paip, kapal
dan sendi yang dikimpal
4. Bahan untuk peranti pemegang
• Aluminium
• Didapati dari Kedai Aluminium Chung Sun di
Jalan Chan Sow Lin, Kuala Lumpur
Perisian
Rekabentuk peranti
pemegang penderia MMM
dan robot mudah alih:
Autodesk Inventor
11
Perisian ROS sebagai
antaramuka untuk Robot
Mudah Alih Turltebot
Keputusan
12
Keputusan 13
REKABENTUK PERANTI
PEMEGANG
Komponen-komponen:1. Pemegang robot
14
2. Penyambung tengah 3. Rod
154. Pemegang Penderia MMM
16Pemasangan penuh peranti
17
Pemasangan penuh peranti
18
UJIKAJI GERAK ALIH ROBOT
Titik
mula/akhir
3 ujikaji dilakukan di foyer fakulti
Kejuruteraan dan Alam Bina
19
Titik
mula/akhirTitik
mula/akhir
Titik
mula/akhir
1 2
3
Paparan diperoleh
menggunakan perisian
antaramuka ROS
20
12
3
Paparan kawasan yang
dijana oleh penderia Kinect
Turtlebot (warna putih)
21
12
3
Paparan kawasan titik akhir
dijana penderia Kinect
Turtlebot yang melencong
dari nilai sebenar
Ujikaji 1 Ujikaji 2 Ujikaji 3 Purata
Peratusan
kawasan dilitupi
(%)
95.5 87.2 92.3 91.7
Peratus
lencongan
dalam paparan
kepada nilai
sebenar (°)
15.3 -12.5 -10.8 -3.7
22
Perbincangan
Ketidakjituan semasa memeta di kawasan sudut
23
Pelan foyer FKAB tidak berjaya dipetakan sepenuhnya dengan nilai
purata sekitar 91.7%.
Perbincangan 24
• Selain itu, lencongan pada titik akhir juga direkodkan dengan perbezaan
nilai sudut sebanyak 15.3°, -12.5° dan 10.8°
• ralat diantara apa yang robot Turtlebot anggap sebagai kawasan yang
telah dipetakan oleh pengekod pada penderia antara di dalam paparan
dalam perisian dan juga di alam sebenar.
1
2 3
Perbincangan
• Faktor daya geseran antara permukaan roda robot Turtlebot dan lantai menyebabkan berlaku gelinciranyang tidak dikesan oleh penderia seterusnya menyebabkan kawasan yang dipetakan dan ditunjukkan pada
paparan dalam perisian tidak sama dengan peta di alam sebenar. Kawasan yang dipilih, foyer Fakulti
Kejuruteraan dan Alam Bina UKM mempunyai permukaan yang tidak 100% rata serta mempunyai jenis
permukaan yang berbeza.
• Berlaku ralat semasa robot Turtlebot digerakkan. Ia digerakkan secara manual menggunakan pengawal jarak
jauh. Disebabkan penggunaan perkakas ini memerlukan masa untuk dimahirkan, pada peringkat awal ujikaji,
pergerakan robot Turtlebot adalah rawak dan tidak lurus. Faktor kesukaran mengawal robot Turtlebot juga
menyebabkan pergerakannya menjadi tidak menentu. Disebabkan ini juga, pergerakan yang tidak terkawal
ini mengakibatkan beberapa kawasan tidak diliputi secara tidak sengaja oleh penderia robot ini.
• Faktor gangguan luar, seperti halangan (kerusi,meja) serta orang yang melalui kawasan semasa ujikaji
mempengaruhi keputusan akhir yang dipaparkan pada perisian. Penderia jarak mempunyai sensitiviti yang
tinggi terhadap sekeliling. Jika semasa robot sedang bergerak dan seseorang sedang melalui di hadapan
robot tersebut, maka akan berlaku ralat di mana penderia akan menganggap manusia merupakan halangan
dan akan merekodkan data tersebut ke dalam perisian antaramuka.
25
Kesimpulan 26
Berdasarkan objektif kajian, peranti pemegang berjaya
dibangunkan melalui fabrikasi di bengkel. namun begitu, peranti ini
tidak dapat dicuba kerana robot mudah alih ARLO sedang dibaiki.
Kebolehan gerak alih robot mudah alih dalam persekitaran tertutup
juga telah dijalankan. Hasil paparan perisian antaramuka ROS
menunjukkan Turtlebot tidak memetakan kawasan yang perlu
dilitupi sepenuhnya. Selain itu, hasil paparan menunjukkan ralat dari
kawasan pemetaan melalui perbandingan antara titik mula dan
titik akhir.
Cadangan
Kajian di kawasan persekitaran tertutup hendaklah dilakukan di
kawasan yang mempunyai ciri dari segi permukaan, keluasan dan
bentuk yang sama seperti di dalam tangki minyak yang sebenar.
Kajian terhadap kelakuan gerak alih robot boleh dipanjangkan
dengan mengubah parameter seperti jenis tayar yang dipakai,
berat robot serta robot yang sudah disambungkan dengan
pemegang dan penderia MMM.
27
SEKIAN, TERIMA KASIH
28
top related