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南京理工大学学生发明首台“桥梁检测爬壁机器人”

  记者从南京理工大学获悉,南京理工大学大学计算机学院大三学生王倩舒等三人参与研制了为桥梁准确把脉“桥梁检测爬壁机器人”,这也是国内首台“桥梁检测爬壁机器人”。

  这是一个长宽都在20厘米左右的“丑”家伙,体重也不到1.5公斤。它带着一对长长的“大触角”,拖着四个轮子,通过无线控制设备,以每分钟8米的速度在二桥拉索的高塔上慢慢爬行,甚至调皮地来了个180度大翻转,一会干脆钻到大桥的桥墩间,在这个人无法涉及的部位,继续慢慢地细细巡查。

  这个看着很轻松的过程可不简单,那对“大触角”已经对行进过程进行拍照或者是录像,技术人员则通过地面监控设备,对桥梁,桥梁的拉索、甚至是不容易抵达的桥墩有无裂缝、破损、老化、划痕、腐蚀等现象都一目了然。等它工作完,一份清晰、精准的影像资料即时传到了技术人员手中的仪器上,细到表面裂缝只有0.5mm的细小裂缝都能被准确捕捉到,并标注准确位置,提供给桥梁维修部门。

  南京理工大学计算机学院副教授刘永是桥梁爬壁机器人的指导老师,他介绍,在国内,桥梁安全日益受到重视。桥梁常常会出现一些机构变化引起破损、裂纹、老化等病害,这些外观病害检查传统都采用人工方法。这样不仅费时费力,而且也增加了检查人员的人身安全隐患。斜拉或悬索桥的高塔,以及高墩柱的外观检测更是个大难点。以桥梁支座的检查为例,梁底面与墩台帽间的距离小,人往往不能到达,无法提供全方位检查。利用这个小机器人,可灵活进入狭小的空间,仔细观察支座的情况。这样的检查不仅使工作效率提高几十倍,大大节省了检测时间和费用,减少了封路的时间,还使安全风险大为下降。桥梁现场以视频或照片保存的信息,可作历史数据和专家分析的原始依据。这可以在一定程度上避免更多“桥脆脆”事件的发生。

  刘永说,别看它个头小,功能却一点都不少,它具有密封吸附装置、移动机构、通讯控制和病害检测四个子系统。其中密封吸附是关键技术,通过地面遥控装置发送的指令,小家伙内的离心泵体高速旋转,排出密封腔的气体,外界的大气压强大于密封腔内压强后就让它能紧紧压在桥梁壁面上。它的“大触角”,就是病害检测系统,让它能时刻注视搜寻着桥梁上任何有潜在危险的地方,并通过无线网络将检测图像传输至地面,给工作人员提供了第一手的资料。

  据了解,这个项目也是在江苏省重点科技支撑计划的资助下,由南理工计算机学院与宁沪高速公路公司合作研制高架桥壁面缺陷检测机器人的一部分。