南京高校團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)橋梁纜索檢測(cè)機(jī)器人“慧眼識(shí)橋”
2021-06-07 來(lái)源:中新網(wǎng) 

  (徐珊珊)橋梁纜索病害是造成橋梁安全問(wèn)題發(fā)生不可忽視的原因之一。近日,南京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院、人工智能學(xué)院的“慧眼識(shí)橋”團(tuán)隊(duì)立足實(shí)地檢測(cè)需求,設(shè)計(jì)研究“橋梁纜索檢測(cè)機(jī)器人”項(xiàng)目,全自動(dòng)、全方位、高精度地對(duì)纜索表面及內(nèi)部病害進(jìn)行檢測(cè),有效解決高空纜索檢測(cè)難題,守衛(wèi)人們出行安全。

  據(jù)了解,橋梁纜索承載著橋體三分之一的載荷,在經(jīng)過(guò)20至25年后,會(huì)進(jìn)入病害高發(fā)期,出現(xiàn)開(kāi)裂、銹蝕,極易引發(fā)橋梁斷索、坍塌,定期對(duì)橋梁進(jìn)行檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)已然成為預(yù)防橋梁安全問(wèn)題發(fā)生的關(guān)鍵。根據(jù)中國(guó)《城市橋梁檢測(cè)與評(píng)定技術(shù)規(guī)范》管理規(guī)定,新建橋梁滿1年后,在運(yùn)營(yíng)時(shí)間10年內(nèi),至少保證3年內(nèi)進(jìn)行1次全面檢測(cè);運(yùn)營(yíng)超過(guò)10年,每年需要進(jìn)行1次全面檢測(cè)。纜索表面的常規(guī)檢測(cè)需要半年1次,纜索內(nèi)部的常規(guī)檢測(cè)需要1年1次。

  南京郵電大學(xué)“慧眼識(shí)橋”團(tuán)隊(duì)從磁吸附機(jī)器人技術(shù)出發(fā),首先面向具有一定撓度的纜索檢測(cè)剛需,設(shè)計(jì)了運(yùn)行高效的輪式爬升機(jī)器人;為了解決大跨度、超長(zhǎng)纜索檢測(cè)難題,團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)基于柔性爬升機(jī)構(gòu)的雙邊輪式爬升機(jī)器人;針對(duì)高振幅纜索檢測(cè),團(tuán)隊(duì)提出了三輪全驅(qū)動(dòng)爬升機(jī)器人,采用開(kāi)放式串聯(lián)爬升機(jī)構(gòu),提升了驅(qū)動(dòng)能力和負(fù)載能力,大幅提高機(jī)器人的穩(wěn)定性。

  “我們用機(jī)器人代替人工,可以實(shí)現(xiàn)安全回收,機(jī)器的檢測(cè)速度達(dá)0.3m/s,比人工快4倍,能耗低,而且安全、高效、節(jié)能。”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人何皓明說(shuō)。

  同時(shí),基于對(duì)多座大橋的調(diào)研,團(tuán)隊(duì)同步開(kāi)發(fā)了IS-S、IS-I系統(tǒng),自動(dòng)識(shí)別纜索表面PE層損傷。“我們開(kāi)發(fā)的IS-S系統(tǒng),能夠自動(dòng)準(zhǔn)確識(shí)別纜索表面的腐蝕、裂紋、刮傷等損傷情況并精確鎖定損傷位置,設(shè)備采集的影像通過(guò)遠(yuǎn)程信息交換系統(tǒng),實(shí)時(shí)傳送至地面工作站。而基于無(wú)損磁檢測(cè)原理的IS-I系統(tǒng)則可定量判別纜索內(nèi)部斷絲程度并給出五大評(píng)定等級(jí)。”項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人周金糧說(shuō)。

  目前,“慧眼識(shí)橋”團(tuán)隊(duì)已攜手中鐵大橋局連鎮(zhèn)項(xiàng)目部為五峰山長(zhǎng)江特大橋通車(chē)助力,并赴漢江大橋、杭州灣大橋、武漢軍山大橋等多地進(jìn)行實(shí)地檢測(cè)。在投入試用與實(shí)地的過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)的橋梁纜索檢測(cè)技術(shù)得到了中鐵大橋局集團(tuán)有限公司等多家大型企業(yè)的肯定:“團(tuán)隊(duì)的檢測(cè)機(jī)器人解決了纜索檢測(cè)難題,真正實(shí)現(xiàn)了智能化檢測(cè)。”



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