基于多型智能桥检装备的梁桥联合检测技术研究

为解决桥梁检测机器人实桥检测过程中所面临的适用性问题，采用对已有研究成果归纳总结和桥梁检测机器人实桥应用验证的方法，对多型桥检测装备共同作业下的梁桥联合检测技术进行了研究。主要研究结果为：1)无人机初检，长臂、爬壁机器人根据初检结果抵近详检的联合作业模式，可减少检测过程的盲目性，大幅度提高检测效率；2)无人机、长臂、爬壁机器人在检测过程中将面临许多约束问题，检测前的事先路径规划可提高检测过程中的安全性；3)无人机、长臂机器人检测过程中应避免过多的转弯操作，无人机飞行策略和长臂机器人巡行采集模式宜采用转弯次数较少的短边向“S”形采集；4)通过苏家沟特大桥和玉带河桥的应用验证表明，本文所提出的规划内容可在一定程度上解决检测机器人实桥检测过程中的适用性问题。     

基于UG的小型爬壁机器人的建模与仿真

本爬壁机器人是仿照壁虎攀爬原理设计的,依据大壁虎的生理结构设计了爬壁机器人的理论模型。为满足机器人攀爬时对吸附力的要求,按照仿生的壁虎生物体脚掌设计爬壁机器人的脚掌,材料是用聚氨酯硅的橡胶材料。依据大壁虎运动的实体模型,规划了爬壁机器人的两类运动步态,即在地平面运动的步态(对角步态)和在天花板上运动的步态(三角步态)。为验证设计方案的可行性,利用UG软件对各种运动步态进行了运动仿真,仿真结果表明,设计方案能够完成预定的动作并且具有吸附力强的特点。     

悬索桥机器人巡检技术研究

针对悬索桥大尺度、结构复杂、检测盲区问题，采用BIM技术对悬索桥的机器人巡检技术进行探讨。根据悬索桥结构特点、机器人特点分析了悬索桥检测要点及机器人总的巡检实施流程，研究了机器人在巡检中坐标系建立、路径规划问题，利用Matlab开展了巡检仿真模拟，通过悬索桥BIM模型获得待检区域索塔的基本信息并建立栅格地图，推演无人机、爬壁检测机器人等的合理检测路径，进而探讨了主梁及主缆的检测路径。研究表明，采用BIM技术有助于实现悬索桥多机器人检测的全局规划，可提高巡检效率和覆盖率，从而保证检测数据的完整性，是机器人巡检的必要方法。     

水下结构检测爬行机器人的设计与分析

针对大坝、桥梁、大型水下管线等水下结构环境复杂、检测难度大等问题，提出了一种具有一定避障及壁面过渡能力且可适应复杂壁面的水下结构检测爬行机器人。首先对机器人整体结构进行设计，通过采用轮足式结合的轮足结构和具有旋转自由度的吸附结构的相互配合的设计，提高了机器人对复杂壁面的自适应能力；其次以圆形截面桥墩为例，利用流场仿真分析了机器人吸附在壁面时，桥墩附近流域的流速和压力分布情况；再者对机器人的运动状态及稳定性进行分析，通过建立摩擦力和抗倾覆力矩计算公式得到机器人的正常工作条件；最后对机器人结构摩擦性能和样机进行测试和试验验证。结果表明，该机器人在一定程度上具有对复杂环境的抗性和复杂表面的适应性，可用于水下结构的检测工作。     

复杂城市场地下大跨度桥梁总体设计关键技术研究

以常德沅江六桥总体设计为例，分析了基于复杂城市场地下大跨度桥梁设计特点及需考虑的各方面因素，阐述沅江六桥方案的设计思路。综合考虑规划路网、沿线高压电走廊、沅江水文条件、地震断裂带等因素，对大桥的规划桥位进行优化调整，提出推荐桥位方案。根据通航要求和规划码头等条件，确定推荐方案的桥梁跨径和桥型。简要介绍桥梁结构设计，并验证主要结构的科学合理性。     

公路桥梁智能检测技术研究进展

为促进公路桥梁智能检测技术的发展，系统梳理了桥梁智能检测装备、智能检测方法、智能损伤识别算法、智能安全评价及养护决策的发展现状与趋势。综合分析表明：随着桥梁智能检测技术的发展，针对桥梁检测环境和构件特点，出现了包括无人机、移动机器人、环形爬升机器人、多功能检测机器人、爬索机器人、水下机器人、声呐探测装置等多种类型的智能检测装备。智能检测装备大多采用搭载的图像采集装置进行病害信息收集，其避障及抗环境干扰能力和图像采集精度是设备性能表征的关键；在智能检测方法领域，图像采集技术、激光点云扫描技术、全息摄影技术发展日趋成熟，探地雷达、干涉合成孔径雷达及声呐探测技术可作为桥梁基础及冲刷深度检测的有效手段；但以光纤传感、热成像技术、声发射技术、超声波检测、电磁传感为特征的桥梁检测新技术，其抗环境干扰的能力还有待提升，需要进一步的工程验证。随着桥梁智能装备能力的提升、智能检测技术的发展，不同类型海量数据的涌现，传统的从病害、构件、部件到结构的分层综合安全评价算法已不能适应，采用数字孪生技术进行结构状况的实时再现与评价，以多源数据融合技术进行区域级、路网级桥梁服役性能及抗灾韧性评价是桥梁智能检测与安全评估的主要发展方向。     

桥梁检测轻质长臂机器人设计与试验研究

针对高墩、高厚度桥梁主梁底部表面快速、高效的检测需求，提出一种搭载在轻型移动平台上的电驱动轻质长臂机器人。通过合理的机构构型设计、结构优化设计实现了长臂机器人本体的轻量化，该机器人搭载在轻型移动平台上，可沿人行道行走，并能在桥检现场快速布置开展检测作业。实际运营公路桥梁的拍照检测试验表明：1)机器人在桥面上稳定停靠后，可通过运动规划展开到位；2)利用其末端配备的视觉检测云台，实现对主梁底部的拍照详检；3)初步验证了长臂机器人作业能力和检测功能，为未来实现大型桥梁主梁的自动化检测作业奠定基础。     

磁吸附爬壁机器人驱动系统设计

介绍磁吸附爬壁机器人驱动系统的设计。其中包括与驱动系统有关的所有部件的设计计算，电机选型的关键是磁性吸附力的分析和计算。     

基于Arduino的仿生六足机器人双形态设计

笔者以蜘蛛为仿生原型采用Arduino和20路舵机为主控板,用手柄或手机连上WIFI模块或蓝牙模块,控制完成多种仿生动作的六足机器人。六足机器人用舵机云台控制openMV摄像头采集识别分析图像,并模仿动物进行移动,用超声波模块自动躲避障碍物,用声音模块检测声音做出防备动作,用寻光模块向光源移动追捕。团队成员同时探索出两种形态自由切换的双形态融合设计,实现在崎岖的路上运用"足"移动,在比较平坦的路上收缩关节运用电机快速移动、灵活转向,让机器人达到运动更平稳,适应能力更强,实用价值更高。     

桥梁水下基础检测技术应用前景

结合桥梁水下基础检测的实际需要,综述国内外水下基础检测技术现状。针对桥梁水下基础检测中存在的问题,提出采用水下机器人进行检测,其是融合专家系统与人工神经网络对桥梁水下基础进行损伤检测与诊断的新技术。评估水下机器人在我国的应用前景并展望桥梁水下基础检测技术的发展。     

ROV在桥梁水下桩基检测中的应用前景与关键问题思考

随着科技发展，水下机器人技术逐渐从海洋探测领域发展应用到水下结构检测领域，为解决桥梁水下结构的检测问题提供了新的思路和方法，对于桥梁桩基的检测和日常安全管理等均具备十分巨大的应用前景。归纳和分析了水下机器人的关键技术要点，介绍了水下机器人在水下结构领域的检测应用现状，梳理了水下机器人在桥梁桩基检测应用过程中的关键问题。结合技术发展，对水下机器人在桥梁水下桩基检测中的应用前景和发展趋势进行了展望。     

建筑及装饰在桥梁设计中的应用——谈楚河汉街桥梁设计

介绍了武汉楚河汉街四座桥梁的设计,结合规划,周边环境进行了方案构思,从建筑美学、桥梁结构设计及桥梁装饰等方面阐述了桥梁的设计要点,论证了建筑学、桥梁工程及结构工程等多专业合作在景观桥梁设计上的重要性。     

日本桥梁自动化检测技术研究新进展

桥梁自动化检测技术为桥梁智慧管养提供了有力的技术支持,日本在桥梁自动化检测技术方面开展了斜拉索检测机器人、钢桁架桥检测机器人、搭载3D激光扫描仪的检测机器人的研发和应用研究。斜拉索检测机器人采用螺旋桨驱动,安装全高清画质数码相机,沿索体上升或下降进行全方位摄像,查看照片和视频可检测修补痕迹、锈迹、涂膜剥落、碰撞等,不需要进行交通管制,检测速度快、效率高,不仅适用于斜拉桥,还可用于悬索桥吊索检测。侧面走行检测机器人主要用于检测钢桁架桥桥面板、钢梁及其它构件损伤,走行装置上安装锂电池电机,遥控操作变换前进方向和调整走行速度,机器人万向接头上安装4K高清数码相机,可检测到无法近距离肉眼观测以及视线死角位置。既有桥梁桥面板更换工程中,采用搭载3D激光扫描仪的检测机器人进行桥梁空间坐标全自动检测,扫描的点云数据输入数据处理系统,自动生成检测报告,无需搭设支架和实施交通管制,且检测精度满足目标精度要求,该设备还可用于挂篮悬臂浇筑法施工中成桥空间坐标测量。研发了3D激光扫描仪自动移动装置,使检测更快捷。各桥梁自动化检测设备具有较好的工程实用价值,可为国内同类型桥梁结构智能检测提供参考。     

基于蛇形机器人多传感器数据融合的缆索缺陷自动检测方法

为了实现斜拉桥缆索的自动无损检测,针对斜拉桥缆索自动无损检测方法进行研究,提出基于蛇形机器人多传感器数据融合的缆索缺陷自动检测方法.通过搭载多传感器的蛇形机器人螺旋攀爬运动,实现在役自动检测;利用数据融合技术对多传感器的数据进行融合实现桥梁缆索缺陷的自动检测,在数据层采用加权平均进行信号融合,在特征层采用支持向量机作为...     

韩国桥梁缆索检测机器人研究

缆索是桥梁的重要构件,将机器人技术与无损检测技术结合改进,可开发出实用缆索检测机器人技术。为给桥梁缆索检测机器人的研发和应用提供指导,介绍既有缆索结构无损检测和机器人检测维护技术,重点介绍韩国2010年开始研发的2种桥梁缆索检测机器人的硬件和结构特点。利用目视检查和基于图像处理的检查、基于振动的索力测量、超声波检查、磁学方法和射线照相法等无损检测方法和功能模块,一些国家已经开发了一些用于管道、线路和缆索结构的检测机器人。2010年韩国制定了桥梁缆索检测机器人系统研究计划,主要开发了应用于斜拉桥和悬索桥的桥梁缆索检测机器人。这2种桥梁缆索检测机器人的硬件具有独特的功能,适应缆索直径范围较宽、荷载能力较大,能实现无线控制和通信传输,以及有效的机械电气自锁安全保障功能。试验结果表明,缆索检测机器人可以检测缆索内部钢丝缺陷,基于图像处理技术,可以感测3种不同类型缆索表面各种取向的裂纹状表面缺陷。     

基于深度学习与漏磁探伤的桥梁缆索检测预警系统研究

为准确、全面地评估桥梁缆索的损伤，开发了基于深度学习和漏磁探伤的桥梁缆索检测预警系统。该系统主要由检测平台和预警平台两部分组成，利用检测平台中爬索机器人的高清摄像头和磁传感器列阵收集缆索表面的缺陷图像及漏磁信号数据，随后将缺陷图像输入到深度学习模型中对其进行自动分类与识别，利用小波分析处理漏磁信号数据以确定内部高强钢丝锈蚀缺陷位置，并根据检测到的数据提出了五级预警。为验证桥梁缆索检测预警系统的可靠性，利用该系统对4座在役斜拉桥的缆索进行检测。结果表明：该系统嵌入的深度学习模型和经过小波分析处理后的磁信号能够准确识别桥梁缆索表面的缺陷特征和内部钢丝锈蚀位置；该系统中预警平台可以将检测信息及时发送给管养部门，便于其采取相应的补救措施。     

中小城市桥梁建设规划与管理

该文对中小城市的桥梁规划管理中存在的问题进行了分析,提出了中小城市桥梁规划理念以及建设原则,试图在规划阶段优化城市桥梁设计。     

桥梁高墩辊模升降液压自动平衡控制系统的设计与应用

针对高架桥梁高墩辊模施工过程中模板同步升降控制及位移精度控制问题,从模板的选型入手,对目前高墩施工中常采用的翻模、爬模、滑模、辊模等工艺进行对比分析;并利用智能控制技术,通过科学的推理与实践经验相结合的方法设计了模架升降液压自动平衡控制系统。该系统能对传统高墩施工存在的施工安全和质量隐患进行有效控制,开创了一种精度更高、安全性更好、效率更高的桥梁高墩施工方法。     

赤石特大桥液压爬模系统安全控制与管理

以汝郴高速公路赤石特大桥为例,对施工过程中爬模爬架设计、动力控制系统设计、爬模过程控制及主要危险源的控制进行重点研究,为爬模的安全使用及桥梁建设质量提供了保证.     

智能化桥梁检测车关键技术研究

我国具有自主知识产权的桥梁检测车辆在国内尚处于空白,为此有必要自主研制开发桥梁检测车的整套制造技术。本文主要对整车设计的关键性技术进行研究,解决了整车稳定性的技术难题,优化了液压系统设计,运用PLC作为整车的控制器,提升了整车控制系统的水平,并安装了自动图像检测系统,使得桥梁检测车具备智能化检测功能。该桥梁检测车已经投入使用,并成功运用于桥梁检测中,取得良好的检测效果。