一只拥有8只触角的机械“蜘蛛侠”，可以快速准确地锁定全封闭环形绝缘管道内的问题点，实现精准巡检。最近，由北京交通大学轨道交通自治运行控制系统研究中心研发的管道巡检机器人在雅砻江水电基地等实际场景落地应用。
北交大运输学院博士生陈俊熙操控管道巡检机器人
“蜘蛛侠”的研发项目负责人是北交大运输学院博士生陈俊熙。他说：“水电输送管道具有绝缘性和环形嵌套的复杂结构，传统管道机器人的运动模式多采用滚轮或磁力吸附，在实际运行中碰到弯管、不规则管道，很容易动作变形，甚至侧翻或被卡死。为了改善这个局面，团队提出了柔性八轮结构——机器人作业时，8个轮会互相提供足够的支撑力，精准抓握管壁，无论是水平方向，还是竖直方向，都能实现360度全方位行走，保障运行的稳定性。”
北交大运输学院博士生陈俊熙和管道巡检机器人
解决了走得稳的问题，还要让“蜘蛛侠”走得准。管道密闭，路况复杂，光线昏暗，定位信号时断时续是常态。为了避免稍不留神就迷路，团队独创了导航定位方法和视觉识别算法。陈俊熙逐一介绍，一方面，机器人搭载激光雷达，利用柱坐标系快速建图定位，实现自主导航。另一方面，团队给机器人装上了可见光摄像头，可对管道内异物遗洒情况、焊缝表面质量以及传感器状态等展开全面巡检工作。“和人眼相比，它能更精准地识别各种故障问题，1毫米宽的裂缝也逃不过它的眼睛。”
jrhz.info
北交大运输学院博士生陈俊熙将管道巡检机器人放入管道
如今，“蜘蛛侠”快4岁了，经历了四代迭代升级。最新一代的长、宽、高都不足30厘米，能轻松在管道中穿梭巡检。团队在北交大自动化与智能学院副教授侯涛刚的专业指导和就业与创业指导中心的支持下，依托项目成立了一家公司。巡检机器人系列产品在国家能源、国家电网等相关单位落地，用于雅砻江水电基地、济南黄河大桥等多场景的巡检工作。
陈俊熙说，京研“蜘蛛侠”能在发电站的管道、电机组蜗壳、吸收塔，以及高压电线等多种复杂场景中开展专业工作。团队正在开发更多技术，拓展其在城市地下管廊维护、工业厂房管道检测等领域的应用空间。
记者：何蕊
