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機(jī)器人?“飛檐走壁”檢查隧道質(zhì)量，高效且安全
發(fā)布日期： 2025-03-14 15:57 ?? 信息來(lái)源：浙江交通?? 字號(hào)：[ 大 中 小 ] 訪問(wèn)次數(shù)：
在浙江省公路、鐵路隧道里，有時(shí)候能看到檢測(cè)人員和一個(gè)“機(jī)器人搭子”一起工作。慢慢騰空起飛，小心地貼上隧道壁，像壁虎一樣爬行，它“看到”的東西會(huì)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)數(shù)據(jù)通過(guò)APP傳回管理平臺(tái)。這個(gè)機(jī)器人不僅在爬行的時(shí)候會(huì)避開(kāi)、繞開(kāi)障礙物，對(duì)平面和環(huán)形隧道壁的“巡視”都不在話下，是個(gè)工作效率高、聰明、能干會(huì)“飛檐走壁”的機(jī)器人。
這其實(shí)是由浙江省交通工程管理中心牽頭研究的一項(xiàng)科技成果，目前已通過(guò)浙江省交通運(yùn)輸廳科技計(jì)劃項(xiàng)目成果鑒定，并獲評(píng)2024年中國(guó)公路學(xué)會(huì)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。該項(xiàng)成果準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)叫“空陸兩棲攀爬檢測(cè)機(jī)器人”，可以對(duì)隧道襯砌質(zhì)量進(jìn)行快速檢測(cè)。
大家對(duì)襯砌可能不是很熟悉，省交通工程管理中心副主任韋征簡(jiǎn)單做了介紹：“隧道開(kāi)挖以后，相當(dāng)于在土里面掏了個(gè)洞，為了避免泥土和巖石掉落，需要有東西支撐。用來(lái)支撐的結(jié)構(gòu)就是‘襯砌’。”
然而，隧道施工每一個(gè)步驟都環(huán)環(huán)相扣，馬虎不得。襯砌施工的時(shí)候，稍不注意就容易造成襯砌厚度不足和空洞等缺陷。因此，在隧道施工襯砌質(zhì)量監(jiān)控環(huán)節(jié)，需要進(jìn)行檢測(cè)。
以往，為了檢查隧道襯砌厚度和空洞，往往需要人站在數(shù)十米的登高車上手舉著雷達(dá)頂著襯砌表面像蝸牛一樣挪動(dòng)，“確保它耦合，我們才能測(cè)得準(zhǔn)確，就像做B超那樣。”韋征說(shuō)。
四五個(gè)人一干就是起早摸黑的一天，耗時(shí)耗人不說(shuō)，還存在極大的安全隱患，同時(shí)高空作業(yè)車行走不平穩(wěn)也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較差。一套集約化、自動(dòng)化、智能化的隧道襯砌檢測(cè)技術(shù)與裝備的需求就是這樣在實(shí)際施工過(guò)程中被提出來(lái)的。2019年，浙江省交通工程管理中心聯(lián)合中鐵十二局等五家單位形成了項(xiàng)目攻堅(jiān)小組初步提出了機(jī)器巡檢代替人工檢測(cè)的想法。
攻堅(jiān)小組集結(jié)了各領(lǐng)域數(shù)十名專家，歷經(jīng)了數(shù)百個(gè)日夜，從機(jī)器人一號(hào)到機(jī)器人六號(hào)，機(jī)器人的性能與指標(biāo)均得到大幅度提高，在2022年，第六代檢測(cè)機(jī)器人正式亮相，助力隧道襯砌的質(zhì)量監(jiān)督抽檢。和人工檢測(cè)相比，一個(gè)人操控機(jī)器人即可，效率大大提高。
團(tuán)隊(duì)一直在對(duì)機(jī)器人進(jìn)行迭代升級(jí)，“光是飛行裝置的框架結(jié)構(gòu)就變了好多次，原始機(jī)型只能沿著隧道一直爬，不能環(huán)向爬，環(huán)向爬就要被卡住。”一個(gè)個(gè)問(wèn)題解決的背后是數(shù)百?gòu)垐D紙和無(wú)數(shù)次的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
如今這個(gè)空陸兩棲攀爬檢測(cè)機(jī)器人在隧道壁上可以行走自如，隨意轉(zhuǎn)彎調(diào)轉(zhuǎn)方向等，“可以實(shí)現(xiàn)邊行走邊做檢測(cè)的目的。”空陸兩棲攀爬檢測(cè)機(jī)器人飛檐走壁的同時(shí)，會(huì)把有用的信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程反饋，并完成智能評(píng)價(jià)等，解決了襯砌斷面環(huán)向檢測(cè)的技術(shù)難題。
盡管通過(guò)不斷應(yīng)用，空陸兩棲攀爬檢測(cè)機(jī)器人的檢測(cè)效率已經(jīng)提升3倍以上，實(shí)現(xiàn)了智能化管理，能夠及時(shí)預(yù)警整改，極大地降低時(shí)間、經(jīng)濟(jì)成本，提升了管理水平。不過(guò)韋征他們希望它更聰明，“我們希望引入Deepseek等AI模型，實(shí)現(xiàn)自主規(guī)劃路徑，對(duì)缺陷智能判別，比如說(shuō)發(fā)現(xiàn)哪里脫空，自己規(guī)劃路線把缺陷部位找出來(lái)進(jìn)行反饋。”
目前，攻堅(jiān)小組正瞄準(zhǔn)仿生視覺(jué)感知、適配北斗導(dǎo)航等技術(shù)領(lǐng)域，建設(shè)更加數(shù)字化、無(wú)人化、智能化的質(zhì)量安全監(jiān)管應(yīng)用場(chǎng)景，助力打造平安百年品質(zhì)工程，持續(xù)用科技創(chuàng)新為加快建設(shè)交通強(qiáng)國(guó)保駕護(hù)航。