云顶集团·(中国)官方网站仿生机器狗勇夺国际隧协大奖！地下管廊向“智”前行

　　云顶集团·(中国)官方网站仿生机器狗勇夺国际隧协大奖！地下管廊向“智”前行地下排水管网，城市“毛细血管”所在。每天，数以万吨的雨、污水经由排水管网流入净化水厂，处理后汇入江河，循环往复间，城市焕活生机。作为城市运行的重要的一环，分布在市民脚下的“毛细血管”如何保养检修？

　　在地下工程中应用机器人已经成为了业界最新的发展趋势，机器人可以有效减少人员风险，提升工作效率和生产力；然而，机器人技术受工作环境影响很大，需要根据工作环境选择适合的机器人类型。

　　履带式机器人：履带式机器人因采用履带式传动而得名，其最大特征是将橡胶履带套在车轮上，使车轮不与地面直接接触而是带底盘与地面接触。当马达带动驱动轮转动时，驱动轮在减速器驱动转矩的作用下, 通过驱动轮上的轮齿和履带链之间的啮合, 连续不断地把履带从后方卷起。接地那部分履带给地面一个向后的作用力, 而地面相应地给履带一个向前的反作用力, 这个反作用是推动机器向前行驶的驱动力。当驱动力足以克服行走阻力时, 支重轮就在履带上表面向前滚动, 从而使机器向前行驶。整机履带行走机构的前后履带均可单独转向，从而使其转弯半径更小！

　　履带式机器人的优势主要有以下几点：(1)支撑面积大，接地比压小，履带式机器人适合于松软或泥泞场地作业，下陷度小，滚动阻力小，通过性能较好；(2)履带式机器人越野机动性好，爬坡、越沟等性能均优于轮式移动机构；(3)履带支撑面上有履齿云顶集团公司，不易打滑，牵引附着性能好，履带式机器人有利于发挥较大的牵引力。适合在平坦地形中应用，且载重量大，但地下工程的施工环境比较复杂，轮式机器人的活动能力严重受限。

　　飞行机器人：这类机器人设计灵感来自于鸟类在行走与飞行之间产生的各种行为。飞行机器人能够无视各类崎岖地形，从事遥感、交付、搜救、巡检等空中工作。但是其自身的缺点也十分明显，比如能耗大、飞行时间短、荷载量有限等。此外，空中机器人在空中工作时因需要首先照顾自身的稳定性，因此其与物体进行物理交互时与地面机器人相比要更加困难，并且在地下空间中造成严重的噪声问题。

　　仿生学机器人：它的“绝活”可不少，跑、跳、爬坡、后空翻这些技能都能熟练掌握，在算法控制上展现了极高的能力。四足机器人可能的应用场景很多。比如，应用于石油化工行业的巡检，机器狗可以读表，地下管道……四足和六足仿生学机器人可提供很强的越障能力，在侧翻或者摔倒后，可以自己重新站立恢复行动能力，还可以上下为人类准备的楼梯，无需专用通道；但仿生学机器人也存在载重和速度不足的问题。

　　在地下工程的勘探、建设和维护中，机器人的应用已经成为了新的发展趋势。在智利的丘基卡马塔地下矿场项目中，施工团队在评估了各类机器人的优缺点之后，成功应用了Spot机器狗，不仅提升了现场安全性还增加了工作效率；该项目还获得了2022年国际隧协大奖中的“年度装备与设备创新奖”云顶集团公司云顶集团公司。Spot机器狗的优势在于其系统兼容性强大，续航能力优秀，具备摔倒后自主重新站立的能力，这些特性在环境恶劣的地下采矿场中是至关重要的。

　　无独有偶！在我国，光谷排水管网排查改造工程开工，“机器狗”下井探路，同样表现出出色的能力。“别看他个头不大，检修管道可是一把好手。”中铁四局东湖新技术开发区排水管网排查改造（一期）工程项目经理程启利说，“机械狗”学名为CCTV检测仪，每只“机械狗”重约25公斤，单个造价达10多万元。在不破除路面的基础上，其能迅速深入地下数十米的雨、污管道，探明管道病害并提供精准定位，为后期的修复施工提供第一手数据。

　　随着施工人员缓缓将“机械狗”放入井内，一侧的手持操作台上即刻出现管内实像。可以注意到，屏幕上分布有方向、高度、近远光、拍摄等按钮，施工人员只需动动手指，即可指挥其执行前进、上下升降、抓拍越障等动作。共有15只“机械狗”在地下探明病害，随后，“无痕”修复管道成为当务之急。程启利解释，针对管道小面积破损问题，项目采用CIPP局部修复技术——该技术运用充放气原理，先将经树脂浸透的玻璃纤维织物包随管道内衬修补器拉运至损坏处；随后对修补器的气囊进行打气；充气膨胀后的树脂膜与受损管壁无缝贴合，约2小时即可固化成型；随后修补气囊放气收缩，运至井外，漏洞修补完毕。

　　根据病害的不同类型，项目采用热塑成型法、紫外光固化法、局部树脂固化法等多种管道非开挖修复技术，有效解决了管道内部腐蚀、接口渗漏错位等缺陷病害。修复后的管道还可按照需要增加管壁厚度，数据显示，修复后的管道，过流能力保持不变甚至有所提升。

　　“哒哒哒哒哒……”一只蓝色四足机器狗，可前行、停顿、后退，还可跳跃翻滚。在地下管廊电力舱现场，工作人员为记者现场演示智能巡检机器狗的工作状态。

　　“这款机器狗有高分辨率摄像头和检测传感器，具备健康状况综合判断、人机远程交互、数据挖掘分析等全智能化巡检管控功能，帮助运维人员精准把控现场状况，初步实现全覆盖、全识别、异常实时监测、无人化自主巡检。能有效解决管廊密闭空间内人员作业风险高，人工巡检难以满足缆线、管道快速增长等问题，有效减少地下管廊巡检成本，提高巡检质量。”北京建工建元未来城市投资发展有限公司解决方案经理马程璐说。

　　他进一步解释，在机器狗工作的过程中，运用了光场交互技术，光场交互技术是利用手机的惯性传感器、磁力传感器、摄像头等，测量光标签的安装姿态，运维APP自动上传高度、下倾角、滚转角、方向角等参数。同时，后台使用这些参数修复安装过程中引入的误差，提高定位精度，在错综复杂的地下综合管廊为巡检人员提供引导、逃生等路径导航所需的基础定位支撑，既能提高运维效率，也将有效保障管廊内作业人员的安全。目前，仿生机器狗可做的检测工作为：

　　危险环境中的检测工作：地下工程施工过程中，有些工作是需要在危险的环境中进行的，例如在钻爆法施工过程中：每次完成爆破，都需要检查所用是否全部被正确引爆。这项检查工作要面对数种致命危险：未爆炸的；残余的有毒气体；地势不平加照明不足造成的跌倒风险。这种情况下，使用机器人进行检查就成为了很好的选择。未爆炸的和有毒气体对机器人影响不大，但是地势不平却会对传统的轮式机器人造成很大的影响。

　　质量控制和测量工作：地下工程施工中有繁杂的测量和质检检查工作，这些工作可以使用机器人来高效完成。使用Spot机器人执行此类的优势在于可以实现任务自主化，由于SPOT导航系统的可靠性，一旦将自主路线编入机器人，机器人就可以重复执行一项任务。在智利的工程中，Spot机器狗承担了喷射混凝土质量控制和测量等工作。机器狗身上携带着几种不同的传感器，一台设备一次测量就可以收集到多种数据。Spot机器狗的实际应用效果明显，显著提升了测量和质检工作的效率，并且让人类工作人员可以在更加安全和舒适的环境中完成任务。