过去十年,桥科院研制的前五代拉索智能检测机器人,已经为全国100多座大型斜拉索桥梁做过检测。
机器人检测桥梁
拉索就像“核磁共振”
日,在位于硚口区的桥科院桥梁结构健康与安全国家重点实验室,工程师李力为记者演示了这款形似“小黑虫”的第六代桥梁钢索检测机器人。
“小黑虫”全身由碳纤维骨架搭成,内包绿色机心,外穿一件碳纤维外衣,4只轮子让它在钢索上来去自如,4只高清摄像头可以透视毫米级钢丝的裂纹和锈蚀部位。
李力介绍,今年1月“小黑虫”研制成功后,已在实验室经过多轮模拟测试。
“我们称它‘桥梁医生’,每次检测就像在给拉索做一次‘核磁共振’。”桥科院新技术研究所副所长王翔介绍,以前人工检测一根200米长的钢索,需要两三个人花费半天时间,现在只需要10分钟。
“钢索由成千上万根钢丝组成,钢丝是否损伤,直接关系桥梁安全。”王翔说,过去只能靠人工检查钢索的外表,现在“小黑虫”可通过正交脉冲电磁探伤技术,精准锁定损伤部位,技术人员针对性对损伤钢丝进行“修复手术”。
记者在实验室看到,当“小黑虫”爬过一根特意准备的内有损伤的钢索时,电脑上原本平静的绿色数据线,会突然发生强烈波动。
这款机器人由一支平均年龄不到30岁的硕博士科研团队耗时半年研制而成。27岁的工程师李力,2020年从重庆交通大学毕业后加入这个团队,成为骨干力量。
“虽然我们年纪不大,但都静下心来做研究。”李力说,工作第一天,老教授就告诉他桥科院1965年落户硚口,从一个小小的桥研所到桥研院,到成立国家重点实验室,经历了三代人的努力,一定要坐得住“冷板凳”,发扬科学家精神,研发出更多的技术。
除了桥梁检测机器人,这个团队还研发了桥梁拉索索力雷达监测系统、梁底智能检测机器人、梁底有轨巡查机器人等设备。
人工作业
绑两条安全带还“心慌腿软”
“没有桥梁检测机器人的时候,斜拉索桥梁通过人工完成检测。”桥科院桥梁工程高级工程师伊建军有过坐吊篮检测拉索的经历。
伊建军介绍,为了有针对性研发桥梁智能检测机器人,他曾经多次乘坐吊篮为武汉及外地的斜拉索桥做过高空检测。人工检测要么人站在桥上用望远镜观察,要么通过卷扬机将载人的吊篮沿钢索拉上桥塔。
“非常麻烦,还危险。”伊建军说,桥梁钢索检测前,首先要提前通知交管部门对桥面实行交通管制,大吊车把检修车运到桥面,再用设备将检修车固定在钢索上,光前期准备工作就要花费半天时间。
伊建军说,为了确保安全,他每次坐进吊篮,身上还要绑两条安全带,随着卷扬机牵引,检修车在钢索上不断升高,“再老练的人也还是会心慌腿软!特别是有风的时候,吊篮还会随风摆动,经常紧张得一身大汗。”
伊建军还告诉记者,由于检修车四面镂空,检测设备还必须得牢牢绑在钢筋网上,万一零部件不慎掉下去,还会对桥面造成伤害,“有时遇到卷扬机被卡,还需要桥面的辅助人员一点点收缩钢丝绳排除故障”。
年,受到清洗玻璃幕墙的“蜘蛛人”启发,桥科院研制出第一代智能检测机器人,代替钢索检测人工作业,伊建军说,“不用封桥,一个人、一台机器、一个遥控、一台电脑,足矣。”