5月7日，由中国中铁大桥科学研究院桥梁结构健康与安全国家重点实验室自主研制的第六代桥梁拉索智能检测机器人在武汉“上岗”，开始对白沙洲长江大桥、武汉长江二桥、长丰桥三座大桥根拉索进行检测，预计爬行里程超过米，协助排除拉索刮伤、开裂、变形等病害。这是该机器人在武汉的首次实桥检测。
▲第六代桥梁拉索智能检测机器人在白沙洲长江大桥进行实桥检测
众所周知，飞机、轮船、高铁的制造都离不开检测工作，对于桥梁的检测很多朋友却很陌生。今天，小编就带大家了解一下，一个人、一台机器、一个遥控、一台电脑，就能完成拉索检测的第六代机器人是怎样工作的。
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CREC
走近第六代拉索检测机器人
跟随国家重点实验室工程师李力
我们走进实验厂房
见证了这个外形酷炫
形似蜘蛛侠的机器人的工作状态
按下遥控器的开始键
这位瘦身成功
体重减少了一半的
“大力士”就开始工作了
30公斤自重的它
个头不大，能量却不小
自动抱夹，快速爬升
经过有损伤的钢索时
旁边的电脑屏上
原本平静的数据线
就会产生波动
这个原本需要两三个人
花费半天才能完成的“体力活”
现在最快10分钟就能完工
检测前还有关键的一步，就是让机器人上部和下部实现合体。这道工序在机器人“瘦身”前十分费力，需要三四个人才能完成安装和拆卸工作，现在只需一到两人即可实现5分钟的便携安装。
02
CREC
迭代升级，ta是拉索检测的引领者
“现在，我们已经制造出了国际领先的高端智能化桥梁拉索检测设备。”国家重点实验室第三研究所副所长王翔自豪地说。
在历时近半年的紧张设计、手工打造、安装调试后，为大桥斜拉索检测量身定制的第六代拉索检测机器人，于年1月4日成功研制，并在实验室内经过多轮模拟测试。今年4月初，在福州三县洲大桥完成了实测。
这是继年中铁大桥科学研究院研发出国内首台“探索者”斜拉索检测机器人后，对该设备进行的第五次改进升级。经过近10年的发展，与“前辈”们相比，第六代拉索检测机器人的体重更轻巧、动力更强劲、操控更便捷、行进和检测速度更快。
▲年，第三代“探索者”成功对武汉长江二桥根斜拉索完成检测，成为国内首个对桥梁斜拉索进行全自动无损检测的机器人
▲年，第五代机器人在舟山跨海大桥上进行检测
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CREC
小块头有大智慧
▲“前辈”们已在多座知名斜拉桥管养维护中大显身手
可别看机器人个头不大
它的全身满满高科技
机身主要由强度高、重量轻的材料制造
它的“眼睛”是高清分辨率数字式摄像头
“心脏”则是电磁探伤无损检测系统
可实现缆索表面的高清图像采集和病害识别
还可以对缆索断丝等情况进行研究及分析
▲数据实时接收终端
这个小家伙行动灵活
每分钟能爬行30米
简直是拉索检测界的“闪电蜘蛛侠”
非加速画面
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▲机器人正在福州三县洲大桥进行实测。
检测人员在地面远程遥控其爬升和返回，并通过终端实时接收检测的数据。机器人体内还有智能控制系统，当遥控器发生故障失去联系时，机器人会在五分钟后自动返回出发地，并有效防止与障碍物相撞。系统虽复杂，操作却很简单，只需1分钟即可掌握。
▲远程遥控设备
此外，它还有许多隐藏技能
爬行位置自动定位、精准锁定损伤部位
自动返航、电量预警、自适应主动调节摩擦力等等
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“90后”团队的智慧
这款机器人的研发团队，是由一群平均年龄不到30岁，有着硕士、博士学位的年轻人组成。“研发工作有苦有累，但看到自己参与研发的机器人能成功运行，觉得一切都值得。”采访中，李力向我们揭开了创新路上的艰难险阻与高新技术。
▲研发团队合影
“减肥”从不是一件容易的事
此次升级的机器人，摆在研发团队面前最大的问题就是轻量化。尽管经过大量实验和计算，“轻量化”的难题却一直未能找到很好的解决办法。直到北京大兴机场建成，它的桁架式穹顶给研发团队带来了灵感：将机器人的机械结构做成这样，是不是能减轻自重呢？
在大兴机场穹顶结构的启发下，研发团队把碳纤维管作为机器人的主要受力构架，这一设计，让整个框架的重量降至原来的1/5-1/6。
精准控制“蜘蛛侠”的八条腿
第六代机器人的“心脏”是电磁探伤无损检测系统，这个系统对定位的精度要求颇高，误差必须控制在0.01厘米的范围内，才能保证检测数据的可靠性，而这就需要精准控制“蜘蛛侠“的八条腿。
研发团队采用了一种内部带编码器的电动推杆，其伸缩控制精度可达到0.01毫米，经过八条杆臂的放大作用，成功将误差控制在设计范围内。在机器人内部智能控制系统的指令下，协调八只电动推杆的伸缩量，保证机器人爬行系统的稳定性。此外，还有一些大大小小的挑战，都被研发团队一一攻克。
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和传统人工作业说再见
长期以来，传统的拉索检测主要依靠“蜘蛛人”高空攀爬的方式完成。在斜拉索上挂设吊篮，“蜘蛛人”头戴安全帽，身上系着绳索，带着工具箱，依靠复杂的卷扬机将人和吊篮向上缓慢提升。遇到大风天气，吊篮还会随风摆动，人力物力投入较大，而且一天只能检测4根拉索，不仅工作效率低下、安全风险高，对既有交通的影响也非常大。
桥梁拉索检测机器人的推广应用，大幅提高了桥梁检测效率，降低了成本和风险，为城市桥梁的健康“体检”提供了保障。
执行主编丨李元、沈苏
责任编辑丨王小梅熊旭辉周芮（大桥局）
原标题：《国家重点实验室出品！新版“蜘蛛侠”来啦~》