بالنسبة لسائقي السيارات الذين ينتظرون تحول الإشارة إلى اللون الأخضر، فإن التقاطعات المزدحمة في وسط المدينة تشبه أي صباح آخر.
لا يدركون أنهم محاطون بالخرسانة المسلحة، أو بالأحرى، فوقها. على بُعد أمتار قليلة أسفلهم، تسلل ضوء ساطع عبر الظلام، مُخيفًا "سكان" تحت الأرض.
تنقل عدسة الكاميرا صورًا للجدران المبللة والمتشققة إلى الأرض، بينما يتحكم مشغل بالروبوت ويراقب عن كثب الشاشة المعروضة أمامه. هذا ليس خيالًا علميًا أو رعبًا، بل هو تجديد عصري لمجاري الصرف الصحي يوميًا. تُستخدم محركاتنا للتحكم بالكاميرات، ووظائف الأدوات، ودفع العجلات.
ولّت أيامُ عمال البناء التقليديين الذين كانوا يحفرون الطرق ويعطلون حركة المرور لأسابيع أثناء عملهم على شبكات الصرف الصحي. سيكون من الرائع لو أمكن فحص الأنابيب وتحديثها تحت الأرض. اليوم، تستطيع روبوتات الصرف الصحي أداء العديد من المهام من الداخل. وتلعب هذه الروبوتات دورًا متزايد الأهمية في صيانة البنية التحتية الحضرية. فإذا كان هناك أكثر من نصف مليون كيلومتر من شبكات الصرف الصحي التي تحتاج إلى صيانة، فمن الأفضل ألا تؤثر على حياة السكان على بُعد أمتار قليلة.
في الماضي كان من الضروري حفر مسافات طويلة لكشف الأنابيب الموجودة تحت الأرض والعثور على الأضرار.
اليوم، تستطيع روبوتات الصرف الصحي إجراء التقييمات دون الحاجة إلى أعمال بناء. تُربط أنابيب ذات قطر أصغر (عادةً ما تكون توصيلات منزلية أقصر) بحزمة الكابلات. ويمكن إدخالها أو إخراجها عن طريق لفّ الحزمة.
هذه الأنابيب مُجهزة بكاميرات دوارة فقط لتحليل الأضرار. من ناحية أخرى، يُمكن استخدام آلة مُثبتة على حامل ومُجهزة برأس عمل متعدد الوظائف للأنابيب ذات القطر الكبير. لطالما استُخدمت هذه الروبوتات في الأنابيب الأفقية، ومؤخرًا في الأنابيب الرأسية.
أكثر أنواع الروبوتات شيوعًا هو الروبوت المصمم للتحرك في خط أفقي مستقيم عبر مجاري الصرف الصحي مع انحدار طفيف. تتكون هذه الروبوتات ذاتية الدفع من هيكل (عادةً ما يكون عربة مسطحة ذات محورين على الأقل) ورأس عامل مزود بكاميرا مدمجة. وهناك طراز آخر قادر على التنقل عبر الأجزاء المنحنية من الأنبوب. واليوم، يمكن للروبوتات التحرك حتى في الأنابيب العمودية بفضل عجلاتها، أو مساراتها، التي تضغط على الجدران من الداخل. يجعل نظام التعليق المتحرك فوق الإطار الجهاز متمركزًا في منتصف خط الأنابيب؛ ويعوض نظام الزنبرك عن عدم الانتظام والتغيرات الطفيفة في المقطع، ويضمن قوة الجر اللازمة.
لا تُستخدم روبوتات الصرف الصحي في أنظمة الصرف الصحي فحسب، بل تُستخدم أيضًا في أنظمة الأنابيب الصناعية، مثل الصناعات الكيميائية والبتروكيماوية والنفط والغاز. يجب أن يكون المحرك قادرًا على حمل وزن كابل الطاقة ونقل صورة الكاميرا. ولهذا الغرض، يجب أن يوفر المحرك طاقة عالية جدًا بأصغر حجم.
يمكن تجهيز روبوتات الصرف الصحي برؤوس عمل متعددة الاستخدامات للصيانة ذاتية التشغيل.
يمكن استخدام رأس العمل لإزالة العوائق، والترسبات، والرواسب، أو عدم محاذاة الأكمام البارزة، من خلال عمليات مثل التفريز والطحن. يملأ رأس العمل الثقب في جدار الأنبوب بمادة مانعة للتسرب، أو يُدخل سدادة المانع في الأنبوب. في الروبوتات ذات الأنابيب الأكبر حجمًا، يقع رأس العمل في نهاية الذراع المتحرك.
في روبوت الصرف الصحي هذا، يُمكن تنفيذ ما يصل إلى أربع مهام قيادة مختلفة: تحريك العجلة أو المسار، وتحريك الكاميرا، وتشغيل الأداة وتثبيتها في مكانها عبر ذراع قابلة للفك. في بعض الطُرز، يُمكن استخدام المحرك الخامس أيضًا لضبط تقريب الكاميرا.
يجب أن تكون الكاميرا نفسها قادرة على التأرجح والدوران لتوفير العرض المطلوب دائمًا.
يختلف تصميم نظام الدفع بالعجلات: يمكن تحريك الهيكل بأكمله، أو كل عمود، أو كل عجلة على حدة بواسطة محرك منفصل. لا يقتصر دور المحرك على نقل القاعدة والملحقات إلى نقطة الاستخدام فحسب، بل يسحب أيضًا الكابلات على طول الخطوط الهوائية أو الهيدروليكية. يمكن تزويد المحرك بدبابيس شعاعية لتثبيت نظام التعليق في مكانه وامتصاص القوة الناتجة عند التحميل الزائد. يتطلب محرك ذراع الروبوت قوة أقل من المحرك الشعاعي، ويتسع لمساحة أكبر من إصدار الكاميرا. متطلبات نظام الدفع هذا ليست بنفس صعوبة متطلبات روبوتات الصرف الصحي.
في الوقت الحاضر، غالبًا ما تُستبدل خطوط الصرف الصحي التالفة ببطانة بلاستيكية بدلًا من استبدالها. للقيام بذلك، يجب ضغط الأنابيب البلاستيكية داخل الأنبوب بضغط الهواء أو الماء. لتصلب البلاستيك اللين، يُعرض بعد ذلك للأشعة فوق البنفسجية. يمكن استخدام روبوتات متخصصة مزودة بمصابيح عالية الطاقة لهذا الغرض تحديدًا. بعد اكتمال العمل، يجب تحريك روبوت متعدد الوظائف برأس عامل لقطع الفرع الجانبي للأنبوب. ويرجع ذلك إلى أن الخرطوم كان يُغلق جميع مداخل ومخارج الأنبوب في البداية. في هذا النوع من العمليات، تُفرم الفتحات لتُصبح بلاستيكًا صلبًا واحدًا تلو الآخر، وعادةً ما يستغرق ذلك عدة ساعات. يُعدّ عمر الخدمة وموثوقية المحرك أساسيين لضمان التشغيل المتواصل.
