我国又出黑科技!大桥上的电子“蜘蛛侠”,保护无数人生命安全?

你知道吗?其实我们常见的巍峨大桥,也是要时常保修的!但是那么高的大桥,要怎么一点点检修它的每一个部件呢?

这就不得不提到大桥上的“蜘蛛侠”了。

新颖的“蜘蛛侠”技术?

其实,大桥上的“蜘蛛侠”,是大家给检测桥梁的机器人取得外号,它的正式名称叫“桥梁拉索检测机器人”。早在2022年,我们就已经发展出了最新的第六代“大桥蜘蛛侠”。

那这个看着不大的新型器械,都有着哪些傲人的数据信息与作用呢?首先,六代“蜘蛛”在重量方面仅有30千克,这使其仅需最多两人就可以完成设备的组装。

其次,检测机器人在拉索的可适用范围方面也有了升级,目前只要是8至23厘米的拉索长度,就都是该器械的工作范畴。而在实际的检测工作中,只要是拉索存在4%以内的断丝情况以及超过0.05毫米的裂缝,机器都可以及时的进行预警。

与此同时,在人工的操作方面,其实也并不困难,只要是操纵人经过培训,一般都可以实现单人的遥控检测,整体需要的设备也不过是一台“蜘蛛侠”、一个控制器加之分析数据的电脑而已。

那么这种高效的机器有过实战经历吗?

其实也是有的,就在2020年的5月7日,工作人员于武汉的三座大桥上展开了对六代“蜘蛛侠”的首次阶段性设备使用。这一过程中既实现了对器械实用性的观测,也能根据使用过程中发现的不足再加以改造完善。

等到整体工作结束后,该型号设备总计完成了对658根拉索的数据分析与检测,分别为白沙洲长江大桥武汉长江二桥长丰桥制作了“健康报告”

而我们为了能够让桥梁拉索检测机器人实现更多更精确的工作任务,期间在其中还倾入了大量的心血。比如,在设备的制造生产方面,我们就用到了目前强度非常高的碳纤维作为零件的材料

此外,由于机器需要执行的工作任务对精度的要求很高,所以我们又为其配置了CCD视觉检测系统与工业级别的精密摄像头。而为了避免设备在检查拉索健康状态时,会对拉索造成不必要的损伤,我们还加设了电磁效用的检伤系统,既保证了设备的安全,又能够观察到毫米级的拉索损伤是否存在。

通过融入高精尖的科学技术,六代“蜘蛛侠”在损伤检查、拉索攀升速度方面都有了长足的发展,除此之外,碳纤维材料也在增加其使用强度的同时,避免了强风强雨对设备造成损伤的可能。

作为我国目前最新一代的桥梁拉索的检测设备,六代“蜘蛛侠”真的还蕴含着许多值得我们发掘的“黑科技”。

全新六代实现质变,技术突破还是无理噱头?

为什么“蜘蛛侠”到了第六代才被我们熟知?其实,第六代拉索检测设备的成名离不开此前所有型号的技术铺垫。那作为引起质变的六代设备,其都有着哪些技术上的突破呢?

想要了解这一代的拉索检测机器人,就不得不提一下它的“前辈们”。其实早在2012年时,我们就展开了对拉索检测设备的研发,但此时的机器无论是从性能还是到设备本身,都有着太多的缺陷,“笨重”以及“难操控”仿佛就是它的代名词。

此后,在2013年,又升级了第三代“蜘蛛侠客”,性能方面的全新升级,让其顺利完成了对长江二桥,总计近四百根的拉索的检测工作。

这也是当时首款“完工无损伤”的检测设备,可以说是我们技术实现跨越的第一步。又过了六年,我们的拉索检测机器人已经更新到了第五代,不过一年,就又创造出了目前最为高效的第六代全新拉索检测机器人。

相比于它的“前辈”,第六代在都攻克了这些方面的技术难点。首先,在“干活即报废”方面,虽然前期的初代设备也可以完成对拉索的状态检测工作,但完工后设备会因为自身的缺点以及受到大风大雨气候的影响,总是需要进行检修以及零件的更换。

即使是在第三代这个问题得到了改善,但无论是零件的材料选择还是工作效率方面,其实都还有这很大的进步空间。如今,碳纤维的第六代拉索检测机器人已经能够达到在拉索上工作时,稳定的每两秒前行一米的高效运行了。

其次,新一代设备除了改善“设备笨重”的难题之外,“难操控”这一点实际上也已经顺带解决了。根据目前公布的数据来看,检测人员已经能够实现单人完成对机器设备的,攀爬拉索以及返航功能的简易操作。即时设备出现故障失灵的情况,内置的智能系统也可以帮助其回到工作人员的手中。

与此同时,为了减轻操控人员的负担,该器械的智能系统中还包括了运行电量不足可自动返程拉索损伤位置预警拉索爬升状态中的停止止与运行的功能。

可以说,只需要进行简单的培训,人人都可以成为第六代拉索检测机器人的操控人,而这也极大的提高了桥梁拉索健康检测的效率。

机器与人工孰好孰坏?

人工对桥梁拉索的检测效果更佳?如果真的是这样为何我们还要发展智能化检测器械?二者的关系是各有优劣,还是说技术远胜于人工呢?

其实,我们不妨以“上海杨浦大桥”以小见大。这座大桥于1993年完工,乃是一座叠合梁斜拉桥。作为我国斜拉桥建筑史上跨时代意义的桥梁建筑,完工至今已经投入使用了三十年之久。而第一代的拉索检测机器人的研发时间却是2012年。

在智能设备出世之前,仍有接近二十年的时间需要进行对桥梁拉索的维修与检测。那我们是怎么做的呢?在这一阶段,我们还没有“蜘蛛侠”,所以只能依靠人工来实现工作任务。

当时,我们会在桥梁的拉索上挂设结构稳固的吊篮设备。然后,便会让有经验的维修工人带上安全设备后进入吊篮,并且他们随身还要携带繁重的工具设备。而随着吊篮高度逐渐攀高,维修工人能感受到的风力也会持续变强。这对工人的心理素质以及专业素养都是一种极大的挑战。

可即便操作人员可以克服各种恐惧心理,他们在对拉索的维修检测效率方面依然是不理想的,因为人眼远远达不到机器的精确程度,对于拉索可能存在的毫米级安全隐患我们根本无法实现有效的观测以及定位。

不仅如此,由于为了保证吊篮的稳固以及工作人员的安全,整个对拉索的检测工程往往需要动用到大量的后勤人员以及保障设备,并且需要对施工区域进行清场。即使这样,我们最多也就可以达到每日四根的拉索检测指标,

所以说,拉索检测机器人一经问世,就得到了拉索检测从业人员的一致好评。智能化器械的使用让操作工人们的安全不再存在隐患,在效率方面也有了大大的提高,并且也不再需要对检测区域清场,不会影响人们日常的对桥梁是通行使用需求。

可以预见的是,以后只会是智能化器械的不断更新换代,而绝不会出现人工维修代替机器检测的情况。

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页面更新:2024-02-11

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