AIRS 自主研发的桥梁斜拉索检测机器人 CCRobot(Cable Climbing Robot)在重庆“上岗”,对渝湘高速公路上横跨峡谷的两座特大桥——武陵山大桥和细沙河特大桥进行检测。这是继2021年8月圆满完成浙江丽水紫金大桥检测项目后,AIRS CCRobot 再次落地使用。
紫金大桥全长736.7米,是一座单塔双索面花瓶型斜拉桥,共有68根斜拉索;细沙河特大桥全长381米,桥面距谷底高达200米,是一座钢管混凝土拱桥,设有56根吊索;武陵山大桥全长832米,桥面距谷底高达363米,是一座预应力混凝土双塔双索面斜拉桥,有180根斜拉索。
据统计,在全球最高桥梁排名中,细沙河特大桥排名140位,武陵山大桥位居68位。
以往,桥梁缆索主要由人工检测,通过桥塔顶部的卷扬机拖拽缆索上的载具来完成。由于涉及高空、深水、强风以及结构复杂的作业环境,人工检测安全风险高、盲区多、覆盖率低,检测效率也难以保障。
而这三座大桥的缆索检测由 CCRobot 完成。通过实桥检测,CCRobot 对三座大桥共300多根缆索进行检测,采集了上百万张高质量的桥梁拉索照片,累计爬行30多公里,协助排查出刮伤、开裂、挤压变形、凹坑、污损等5000多处病害。团队最终形成详细的斜拉索 PE 护套检测报告,为后续自动识别桥梁病害积累了数据与经验。
“我们的机器人经受住了酷暑、风雨的考验,面对湿滑、脏污、甚至长满青苔的拉索也能稳定地爬行,顺利完成检测工作。”负责现场检测工作的工程师陈华平介绍道。
同时,机器人研发与现场检测工作得到了招商局重庆交通科研设计院有限公司和重庆万桥交通科技发展有限公司的大力支持。
自2019年起,AIRS丁宁博士便带领团队进行桥梁斜拉索机器人的研发工作。经过两年的研究,桥梁斜拉索机器人实现多次更新迭代,已进化为当前的第4代 CCRobot-IV。
CCRobot-IV 的重量不到10公斤,不仅可以适应不同桥梁的复杂环境和不同缆径的拉索,还具备优异的速度、较高的负载和出色的越障性能,爬行速度最高可达5米/秒,检测速度达10-30米/分钟,平均检测一根缆索时间仅需25分钟左右,大大提升检测效率。
通过研究团队自主研发的轻量化高精度视觉系统,CCRobot 可实现缆索表面全覆盖图像采集和病害自动识别。“我们使用定制化高精度工业相机,获取缆索表面的图像数据,实现表观病害的自动识别和表面结构的精细三维重构,从而为精确评估拉索表面损伤提供依据。”中心视觉组李南博士解释说。
利用磁致伸缩导波技术及漏磁检测技术,CCRobot 还可以对缆索钢丝锈蚀、断丝情况进行研究及分析,为桥梁整体安全评估及检修方案提供依据。
下一步,团队将在 CCRobot 系列高载荷高速度的基础上,优化结构,不断提高易用性,并同步开展机器人清洁维修桥梁缆索的研究?!拔颐峭哦咏徊酵平魅说穆涞赝乒悖岣咔帕杭觳庑?,降低检测成本,为城市桥梁的健康做好‘体检’服务工作!”丁宁博士说。