大三學(xué)生成功研制國(guó)內(nèi)首臺(tái)“橋梁檢測(cè)爬壁機(jī)器人”
2012-12-03 20:48:21
2日，記者從南京理工大學(xué)獲悉，南京理工大學(xué)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院大三學(xué)生王倩舒等三人參與研制了為橋梁準(zhǔn)確把脈“橋梁檢測(cè)爬壁機(jī)器人”，這也是國(guó)內(nèi)首臺(tái)“橋梁檢測(cè)爬壁機(jī)器人”。
這是一個(gè)長(zhǎng)寬都在20厘米左右的“丑”家伙，體重也不到1.5公斤。它帶著一對(duì)長(zhǎng)長(zhǎng)的“大觸角”，拖著四個(gè)輪子，通過(guò)無(wú)線控制設(shè)備，以每分鐘8米的速度在二橋拉索的高塔上慢慢爬行，甚至調(diào)皮地來(lái)了個(gè)180度大翻轉(zhuǎn)，一會(huì)干脆鉆到大橋的橋墩間，在這個(gè)人無(wú)法涉及的部位，繼續(xù)慢慢地細(xì)細(xì)巡查。
這個(gè)看著很輕松的過(guò)程可不簡(jiǎn)單，那對(duì)“大觸角”已經(jīng)對(duì)行進(jìn)過(guò)程進(jìn)行拍照或者是錄像，技術(shù)人員則通過(guò)地面監(jiān)控設(shè)備，對(duì)橋梁，橋梁的拉索、甚至是不容易抵達(dá)的橋墩有無(wú)裂縫、破損、老化、劃痕、腐蝕等現(xiàn)象都一目了然。等它工作完，一份清晰、精準(zhǔn)的影像資料即時(shí)傳到了技術(shù)人員手中的儀器上，細(xì)到表面裂縫只有0.5mm的細(xì)小裂縫都能被準(zhǔn)確捕捉到，并標(biāo)注準(zhǔn)確位置，提供給橋梁維修部門。
南京理工大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院副教授劉永是橋梁爬壁機(jī)器人的指導(dǎo)老師，他介紹，在國(guó)內(nèi)，橋梁安全日益受到重視。橋梁常常會(huì)出現(xiàn)一些機(jī)構(gòu)變化引起破損、裂紋、老化等病害，這些外觀病害檢查傳統(tǒng)都采用人工方法。這樣不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且也增加了檢查人員的人身安全隱患。斜拉或懸索橋的高塔，以及高墩柱的外觀檢測(cè)更是個(gè)大難點(diǎn)。以橋梁支座的檢查為例，梁底面與墩臺(tái)帽間的距離小，人往往不能到達(dá)，無(wú)法提供全方位檢查。利用這個(gè)小機(jī)器人，可靈活進(jìn)入狹小的空間，仔細(xì)觀察支座的情況。這樣的檢查不僅使工作效率提高幾十倍，大大節(jié)省了檢測(cè)時(shí)間和費(fèi)用，減少了封路的時(shí)間，還使安全風(fēng)險(xiǎn)大為下降。橋梁現(xiàn)場(chǎng)以視頻或照片保存的信息，可作歷史數(shù)據(jù)和專家分析的原始依據(jù)。這可以在一定程度上避免更多“橋脆脆”事件的發(fā)生。
劉永說(shuō)，別看它個(gè)頭小，功能卻一點(diǎn)都不少，它具有密封吸附裝置、移動(dòng)機(jī)構(gòu)、通訊控制和病害檢測(cè)四個(gè)子系統(tǒng)。其中密封吸附是關(guān)鍵技術(shù)，通過(guò)地面遙控裝置發(fā)送的指令，小家伙內(nèi)的離心泵體高速旋轉(zhuǎn)，排出密封腔的氣體，外界的大氣壓強(qiáng)大于密封腔內(nèi)壓強(qiáng)后就讓它能緊緊壓在橋梁壁面上。它的“大觸角”，就是病害檢測(cè)系統(tǒng)，讓它能時(shí)刻注視搜尋著橋梁上任何有潛在危險(xiǎn)的地方，并通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將檢測(cè)圖像傳輸至地面，給工作人員提供了*手的資料。
據(jù)了解，這個(gè)項(xiàng)目也是在江蘇省重點(diǎn)科技支撐計(jì)劃的資助下，由南理工計(jì)算機(jī)學(xué)院與寧滬高速公路公司合作研制高架橋壁面缺陷檢測(cè)機(jī)器人的一部分。
