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。     

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。     

蠕动式悬索桥主缆检测机器人研制

针对悬索桥主缆坡度大、直径大，索夹及附属结构障碍和人工检测存在作业难度大、效率低、盲区多、安全风险高的工程难题，设计了一种可实现主缆智能化检测的蠕动式悬索桥主缆检测机器人。该机器人通过模拟生物攀爬动作，以主缆检修道扶手绳为攀爬载体，一组抱靴夹紧扶手绳，一组抱靴松开向前移动，2组抱靴交替开合，实现蠕动攀爬，并通过携带的视觉传感器阵列，对悬索桥主缆进行全覆盖检测；同时，分析研究了主缆检测机器人沿扶手绳攀爬的力学特点和运动功能，对其适应性和可靠性进行了实桥测试。结果表明，机器人可沿主缆平稳运行，顺利越过索夹，获得主缆全覆盖检测图像数据。     

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。     

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。     

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...     

CATIA虚拟装配及运动仿真在桥梁检测车臂架机构设计开发中的应用

桥梁检测车一般是在二类底盘上加装臂架结构和工作台,装备桥梁检测仪器后的专用汽车,可以为桥梁检测人员在检测过程中提供作业平台,用于公路桥梁或铁路桥梁底部的流动检测和维修作业.     

50m移动模架水上顶推拼装技术

为了安全、快速、经济、优质地完成移动模架拼装,采用钢管桩平台为梁体支承结构,通过支点的转换,实现鼻梁及主梁落于前后墩托架上的小车上,利用顶推方法完成移动模架主梁、鼻梁的水上分节段拼装工作.实现了现场安全施工,并保证了移动模架拼装质量和进度.     

桥梁检查视觉机器人系统

大多数的桥梁检查采用人工统计裂缝数量、测量裂缝长度和宽度,并对裂缝部位拍照,检查报告的质量和可信度在很大程度上取决于检查工人的勤奋度和训练度.提出一种用于桥梁检查的机器人系统,该系统由3部分构成:专门设计的汽车、用来移动的机器人装置和控制体系及自动检查裂缝的机器视觉系统.该系统已经被开发用于收集准确的数据,以记录大桥安全环境2年的变化以及查验桥梁安全状况.通过对一座实桥裂缝检查,证明该系统裂缝检查和裂缝跟踪处理的有效性.     

轻型可移动拼装式桥梁检测工作架的研发

在简要介绍了国内外桥梁检查设备的现状后,着重论述了新研制的轻型可移动拼装式桥梁检测工作架的性能、结构特点。该检测工作架主要解决接近桥梁构造物进行桥梁检查工作的通道问题,为一般公路桥梁检查或检测作业提供工作平台。     

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。     

一种适用于机器人换刀的新型滚刀刀座设计与分析

针对传统刀具更换动作复杂、机器人无法快速拆装刀具的问题，分析传统刀具卡块式紧固方式的受力特点，进行联动传动链与结构尺寸综合设计，开发一种连杆闭锁刀具紧固结构，实现机器人一次动作完成刀具快速拆装。利用有限元技术和接触理论，建立刀座紧固力学模型，研究刀座设计参数对刀座结构性能和紧固性能的影响关系；通过ANSYS Workbench平台，分析掘进工作状态下刀座应力分布和变形量，验证新型刀座静强度可靠性。经分析，新型刀座能够实现机器人一次位姿调整下刀具快速拆装，且满足掘进机施工对刀座系统的力学性能要求。     

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。     

一种基于计算机网格的仿人形机器人控制系统的设计

如果仿人形机器人对于网格上浩如烟海的各种资源唾手可得的话，那么仿人形机器人将会获得超乎想象的计算能力、存储能力、控制能力、行为能力、作业能力。同时，仿人形机器人也将会和人类一样的聪明。为此，提出了一种基于计算机网格(以下简称网格)的仿人形机器人控制系统，并给出了该系统的具体实现方法。目的是采用该系统对仿人形机器人的视觉、触觉、步行、行为、作业等进行控制，以便为将来用仿人形机器人代替人类完成各种工作奠定坚实的基础。     

现代机器人在汽车工业上的应用

工业机器人(robot)是20世纪60年代诞生，在90年代迅速发展起来的新一代工业产品，它由机器人本体(manipulator)、控制器(controller)、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作、自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。它是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃、应用日益广泛的领域。尤其是在汽车、摩托车、工程机械和家电等行业，应用工业机器人越来越体现出其优越性减少人工用量，降低工人的劳动强度，稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代。     

基于实际影响线的桥梁快速检测方法

针对桥梁静载试验存在费时费力、长时间影响或中断交通的缺点,提出一种基于实际影响线的桥梁快速检测方法。首先对桥梁进行标定试验,从单一车辆过桥的动力响应中提取桥梁实际影响线;引入车辆轮胎-路面接触力分布模型,可重构出静载试验不同加载工况下桥梁相应测点的静力响应,从而实现快速检测。以某六跨连续梁桥为背景,针对其第1跨分别进行单一车辆快速检测与多车辆静载试验,对比主梁跨中挠度和应变响应。结果表明:主梁跨中挠度和应变的快速检测结果与静载试验结果吻合较好,最大偏差为7.6%,基于实际影响线的快速检测方法具有较高精度。     

深水作业

水下机器人和潜水艇可助石油生产商一臂之力，工程师们坐在海上石油钻井船或生产平台上舒服的驾驶舱中，就可以让他们的“手和眼睛”在海底工作。与以前派遣潜水员在危险的深水区作业相比。远程控制水下机器人可以降低水下的风险。     

正交异性钢桥面板疲劳裂纹智能检测机器人研究

目前,正交异性钢桥面板(OSD)结构焊缝疲劳裂纹的检测以人工检测为主,其检测工作量大、成本高,同时由于顶板一纵肋结构构造复杂,绝大多数无损检测方法因检测工艺限制难以适用,导致缺陷检测效率低、漏检错检现象频发.为了提高OSD疲劳裂纹检测效率,设计制作了一种集超声波相控阵检测技术与图像识别技术于一体的智能检测机器人.该机器人可以利用电磁铁交替吸附在正交异性钢桥面板上进行安全有效的移动,通过控制上层云台系统配合超声波相控阵检测设备完成缺陷的采集作业,并基于卷积神经网络算法智能识别缺陷图像.详细介绍了智能检测机器人的整体设计和超声波相控阵检测技术,并通过理论分析和室内人工缺陷试块试验对该检测方法进行了验证.结果 表明,将超声波探头放置于顶板位置时,实测缺陷位置与设计值最大偏差为2 mm,缺陷长度最大偏差为5 mm,基本与人工缺陷位置一致,满足检测要求.这种检验机器人技术为实现OSD焊缝缺陷的智能检测提供了新方法.     

利用机器人检查斜拉索初探

针对目前迫切需要斜拉桥缆索检测自动化而设计的一种轻型缆索检测机器人,该款机器人已在广州番禺西丽大桥斜拉索检测现场试验成功,取得满意效果。主要介绍该款机器人的驱动系统、摄像系统以及扩展功能,对斜拉索检测机器人的应用、推广具有一定意义。     

QJ20型桥梁检测车

为了确保道路桥梁长期使用的安全可靠，对其进行定期检测维护和损坏时的快速修复是非常重要的。另外，许多桥梁底部铺设有电力、通信线缆及各种液气输送管道，这些设施也需要予以维护及检修。为此，研制生产一种移动方便、展开迅捷、使用灵活，可将人员及必要工具仪器输送至桥梁底面进行检查、修理作业的工程设备便是非常需要的。ＱＪ２０型桥梁检测车就是为适应这种要求而开发设计的工程车辆。１　基本结构该车由底盘、副车架、支腿、回转座、三节可伸缩折叠臂、工作斗、液压动力系统、电控箱等组成。其行驶状态外形结构如图１所示，展开工…