南邮“智造”破解桥梁缆索检测难题
近年来,桥梁安全备受公众关注,而桥梁缆索病害是造成桥梁安全问题的原因之一。日前,自动化学院、人工智能学院的“慧眼识桥”团队立足实地检测需求,设计研究的“桥梁缆索检测机器人”
能够全自动、全方位、高精度地对缆索表面及内部病害进行检测,使缆索病害无处遁形,能够有效解决高空缆索检测难题,守卫人民的出行安全。
据了解,桥梁缆索承载着桥体三分之一的载荷,在经过 20至 25年后,会进入病害高发期,出现开裂、锈蚀,极易引发桥梁断索、坍塌,对桥梁进行检测与养护已成为预防桥梁安全问题发生的“关键针”。然而,斜拉桥运维的关键———缆索检测技术,目前仍以人工目测为主,手段落后,已无法胜任大跨度、高振幅、超长缆索检测。研发高精度、全覆盖、高效率、全自动的缆索检测技术及装备迫在眉睫。
“慧眼识桥”团队从磁吸附机器人技术出发,面向具有一定挠度的缆索检测刚需,设计了运行高效的轮式爬升机器人;为解决大跨度、超长缆索检测难题,团队创新研发基于柔性爬升机构的双边轮式爬升机器人;针对高振幅缆索检测,团队设计了三轮全驱动爬升机器人,采用开放式串联爬升机构,提升了驱动能力和负载能力,大幅提高机器人的稳定性。“我们用机器人代替人工,可以实现安全回收,机器的检测速度达0.3m/s,是人工的4倍,能耗低,集安全、高效和节能为一体。”团队负责人何皓明介绍。
同时,基于对多座大桥的调研,团队同步开发了 IS-S、IS-I系统,自动识别缆索表面 PE层损伤,填补了行业内无法无损定量检测缆索内部断丝的技术空白。“IS-S系统能够自动准确识别缆索表面的腐蚀、裂纹、刮伤等损伤情况并精确锁定损伤位置,设备采集的影像通过远程信息交换系统实时传送至地面工作站;而基于无损磁检测原理的IS-I系统则可定量判别缆索内部断丝程度并给出五大评定等级。”项目技术负责人周金粮介绍。
桥梁缆索检测市场规模巨大且需求迫切,团队负责人何皓明说:“桥梁缆索检测需要花费大量的物力、财力,我们的机器人成本低,能够高效满足桥梁检测的需求,为人们的交通安全保驾护航。”
目前,“慧眼识桥”团队已携手中铁大桥局连镇项目部为五峰山长江特大桥通车助力,并赴汉江大桥、杭州湾大桥、武汉军山大桥等多地进行实地检测。在投入试用与实地的过程中,团队的桥梁缆索检测技术得到了中铁大桥局、江苏建研建设等多家大型企业的肯定:团队的检测机器人解决了缆索检测难题,真正实现了智能化检测。(王灿 傅鹤强)