中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術集團企業(yè)。
橋梁養(yǎng)護是公路養(yǎng)護中的重要一環(huán)，但因為橋梁構件數(shù)量繁多且不宜直接觀測，檢測橋梁病害一直是一項“苦差事”。
傳統(tǒng)橋梁病害主要依靠人工裸眼或使用橋梁檢測車輛檢測。這些檢測方法或費時耗力或成本頗高，同時還存在一些安全隱患。在如今凡事講求效率的大環(huán)境下，橋梁檢測技術將勢必迎來一場“改革”。
在諸多新興的橋梁檢測技術中，機器人技術無疑是奪人眼球的一個。這些檢測機器人上能登天，下可潛水，還會飛檐走壁，可謂“無所不能”。向大家簡單介紹下橋梁檢測機器人的十八般武藝。
一、什么是橋梁檢測機器人？
橋梁檢測機器人實際上是一個可以在橋梁各結構間靈活移動的工作平臺，其上集成一系列傳感器并搭載視覺檢測裝置。
通過無線遙控器遠端控制，機器人回傳檢測圖像至地面工作站，上位機圖像處理程序在線識別橋梁裂縫特征信息，由檢測人員或電腦評估危害等級，指導工程技術人員進行相應的維護措施。
二、為什么需要橋梁機器人？
經濟：節(jié)省傳統(tǒng)橋檢方式中的人工費用和檢測車輛費用
高效：機器人能更方便快速地到達一些橋檢人員的不易到達的橋梁死角，如斜拉橋懸索橋的纜索上部，橋墩與梁的間隙等
準確：人眼識別橋梁病害的準確度會受到橋檢人員的精神狀態(tài)影響，機器人可不會累
安全：避免了橋檢人員在檢測過程中的一些可能事故
三、都有哪些橋梁機器人？
對斜拉橋來說，索塔承載了整座橋梁的大部分荷載，索塔的塔壁會因材料或者環(huán)境因素出現(xiàn)裂縫，其健康狀況直接影響橋梁的安全，但面對兩三百米高的索塔，現(xiàn)有的檢測技術都難以到達高大索塔的各個部位。但這些困難，在“斜拉橋醫(yī)生”面前都不是問題。
這個橋梁機器人的真面目是一套高大索塔裂縫檢測裝備，能根據(jù)索塔的大小調節(jié)自身大小，并且可以載人到索塔頂部進行人工檢修。
“斜拉橋醫(yī)生”載著高清攝像頭，可以在索塔上上下活動掃描，獲取索塔表面裂縫圖像，然后利用數(shù)字圖像成像系統(tǒng)對裂縫區(qū)域進行影像攝取和分析，獲得裂縫的影像寬度、長度和走向等信息，甚至可以分辨小于0.1毫米的裂紋。
該成果目前已完成室內試驗，并運用于廣西外環(huán)高速公路的大沖溝大橋高大檢測索塔裂縫檢測工作中，獲得了驗收專家組的一致肯定。
四、這個機器人會“飛檐走壁”
高架橋壁面缺陷檢測機器人是國內首臺“橋梁檢測爬壁機器人”。
這個長寬都在20厘米左右的“綠盒子”體重不到1.5公斤，它帶著一對長長的“大觸角”，拖著四個輪子，通過無線控制設備，能以每分鐘8米的速度在二橋拉索的高塔上慢慢爬行，苗條的身材讓他可以鉆到大橋的橋墩間，在這個人無法涉及的部位細細巡查。
別看它個頭小，功能卻一點都不少，它具有密封吸附裝置、移動機構、通訊控制和病害檢測四個子系統(tǒng)。其中密封吸附是關鍵技術，通過地面遙控裝置發(fā)送的指令，小家伙內的離心泵體高速旋轉，排出密封腔的氣體，外界的大氣壓強大于密封腔內壓強后就讓它能緊緊壓在橋梁壁面上。
它的“大觸角”是病害檢測系統(tǒng)，讓它能時刻注視搜尋著橋梁上任何有潛在危險的地方，并通過無線網(wǎng)絡將檢測圖像傳輸至地面，給工作人員提供了第一手的資料。
五、檢測水中橋梁的“潛水機器人”
目前國內對橋梁結構地面部分的檢測已經相對成熟，0.1毫米的裂縫都能發(fā)現(xiàn)，但水下部分的檢測尚處于探索階段，主要通過潛水員攜水下攝像設備人工檢測，整個過程非常繁瑣。相比之下國外技術更加成熟。
這些小機器人看起來小巧玲瓏，重不過三四斤，自帶一套360度視角的高清水下攝像系統(tǒng)，最大下潛深度300米，能承受的最大水壓相當于30個大氣壓。其檢測效率也非常高，一座普通的公路橋，十來個橋墩的檢測，水下機器人8小時能完成工作，但人工檢測得持續(xù)好幾天，還容易因為潛水員與公路專業(yè)人員溝通不充分而遺漏病害情況。
暴雨后橋梁的水下墩柱容易出現(xiàn)因急流沖刷而掏空傾斜的險情，水下結構隱患排查不容忽視。目前這些小機器人還只能通過詳細拍照發(fā)現(xiàn)墩柱結構破損、鋼筋外露等病害。下一步養(yǎng)護集團準備為水下機器人搭載聲吶定位、激光探測等高科技裝備，以進一步提升橋梁水下結構檢測的精準度。
如今橋梁檢測機器人已經不再是一個新鮮名詞，各大科研機構和路橋養(yǎng)護部門都在加緊相關的研究開發(fā)和應用測試。除了上面介紹的三種檢測機器人，還有基坑檢測機器人，ATR測量機器人、蛇形機器人等諸多類型。
相信在不遠的將來，檢測機器人技術的發(fā)展將大大提升橋梁養(yǎng)護的效率，讓這個“苦差事”變得輕松起來。
