“CCRobot-M-Ⅰ”实桥应用测试，为悬索桥主缆智能化检测提供新方法

近日，由 AIRS 特种机器人中心研发的悬索桥主缆检测机器人“攀登者Ⅰ号”（Cooperative Climbing Robot-Main Cable Version Ⅰ，简称 CCRobot-M-Ⅰ）在棋盘洲长江大桥首次开展实桥应用测试，为悬索桥主缆智能化检测提供了新方法。同时，此次测试获得招商交科和湖北交投的大力支持。

作为“CCRobot”系列机器人之一，“攀登者Ⅰ号”的研发及应用，将为特种机器人中心布局全桥检修机器人群组增添一员。 

Q1

“能否简单介绍主缆检测机器人研发的目的及意义？”

元小强（AIRS 高级工程师）：

随着中国经济的发展，一批大跨度桥梁出现在山川河流之上。悬索桥由于其建造灵活、外形美观、适应性强且通航性好成为特大桥梁的首选方案。主缆是悬索桥的主要承载构件，内部由平行钢丝束构成，常年受风、雨、冰冻、温度及湿度的变化等自然因素作用，造成主缆防护层老化开裂，水汽从裂缝侵入主缆内部引起钢丝锈蚀，加速断丝。主缆直径大，出现锈蚀或断丝后，需开缆维修，实施难度大，成本极高。为保证桥梁安全运行，需定期对主缆进行检测维护。目前主缆巡检以人工巡视或重型检修车为主，存在检查盲区多、效率低、高空作业安全隐患高、智能化程度低等问题，研制用于主缆检测的巡检机器人具有重要的科研价值及社会意义。

湖北

棋盘洲大桥

Q2

“目前研发主缆检测机器人的挑战是什么？”

李德程（AIRS 机器人研发工程师）：

悬索桥主缆直径大，且系统环境复杂，主缆上有索夹和吊索，检修道内部有除湿系统、照明灯和电缆等障碍物。因此，研发主缆检测机器人最大的挑战就是如何实现全覆盖检测，并解决越障难题。

Q3

“ ‘攀登者Ⅰ号’有什么创新点及技术亮点？”

元小强：

AIRS研发的主缆检测机器人“攀登者Ⅰ号”，以悬索桥人工检修通道上的扶手绳为攀爬载体，两组抱靴（每组含四个夹爪）交替开合，模仿蠕虫伸缩运动攀爬前进。机器人“行走”时, 通过轻质复合材料构成的支架携带多组视觉传感器实现主缆全覆盖检测。

攀登者Ⅰ号

李德程：

通过模仿蠕虫伸缩运动攀爬前进，“攀登者Ⅰ号”克服了主缆多索夹、难越障的挑战，在主缆上实现了自主移动。同时，机器人在扶手绳上“行走”，既可以避开安装在检修通道上的除湿系统、景观照明灯、电缆等障碍物，又解决了重型检修车破坏主缆防护层的问题。

李南博士（AIRS 副研究员）：

“攀登者Ⅰ号”沿主缆周向环绕布置的视觉传感器对其表观进行全覆盖图像采集，后台智能算法可自动检测索面、索夹上的各类病害，为主缆养护提供准确的参考依据。

机器人为主缆”体检“（左）

视觉传感器检测画面（右）

Q4

“团队下一步计划是什么？”

丁宁博士（AIRS 常务副院长、特种机器人中心主任）：

本次主缆检测任务由 AIRS 特种机器人中心团队主导开展。我们团队在科技部国家重点研发计划、广东省粤桂联合重点基金、深圳市基础研究学科布局等项目的支持下，多年来深入开展特种机器人的研发与应用，面向桥梁、隧道、输电线路、地下管网等城市基础设施的维护管养与应急处置需求，研制具有高可达、高速度、高载荷、高可靠的自主检修作业机器人系统。

// 检测现场

而此主缆检测机器人“攀登者Ⅰ号”的研发及落地应用，将进一步推进团队布局全桥检修机器人群组的研发计划，为城市桥梁安全保驾护航。