聚焦機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行橋梁檢測(cè)

正如俗語(yǔ)所說(shuō)的那樣，沒(méi)有什么能夠永久存在，這幾乎與我們的橋梁有關(guān)。惡化是一個(gè)問(wèn)題。材料老化，環(huán)境有助于磨損。在某些情況下，可能還存在維護(hù)不足的問(wèn)題。

僅在美國(guó)，這里有一些美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)的筆記。根據(jù)2017年基礎(chǔ)設(shè)施報(bào)告卡，美國(guó)擁有614,387 座橋梁，其中近十分之四的橋梁為50年或更久。2016年，全國(guó)橋梁中56,007-9.1%的橋梁結(jié)構(gòu)性不足，平均每天有1.88億次穿越一座結(jié)構(gòu)不足的橋梁。

機(jī)器人助手設(shè)計(jì)用于幫助檢查橋梁狀況。

已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)四輪機(jī)器人來(lái)檢查橋梁是否存在危險(xiǎn)缺陷。

機(jī)器人助手有可能成為一種經(jīng)濟(jì)有效，準(zhǔn)確的問(wèn)題檢測(cè)方法。

內(nèi)華達(dá)大學(xué)里諾團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了機(jī)器人來(lái)檢查腐蝕等條件。他們撰寫了一篇關(guān)于arXiv的論文。“使用非破壞性評(píng)估方法進(jìn)行橋面檢測(cè)的自主機(jī)器人系統(tǒng)”描述了他們的工作。

作者指出“橋面狀況評(píng)估是橋梁健康維護(hù)最重要的部分”; 這就是機(jī)器人要做的事情。

作者寫道，該系統(tǒng)能夠“進(jìn)行實(shí)時(shí)，經(jīng)濟(jì)有效的橋面檢測(cè)，并包括機(jī)械機(jī)器人設(shè)計(jì)和機(jī)器學(xué)習(xí)以及自動(dòng)鋼筋揀選的模式識(shí)別方法，以提供腐蝕性的實(shí)時(shí)狀態(tài)圖甲板環(huán)境。“

在考慮涉及人類努力的情景時(shí)，關(guān)注用于橋梁狀況評(píng)估的機(jī)器人助手的原因是明確的。

愛(ài)麗絲克萊因周五在“ 新科學(xué)家”雜志上說(shuō)：“測(cè)量一座橋，用于鉆探道路，檢查下面的混凝土和鋼結(jié)構(gòu)。盡管雷達(dá)已經(jīng)簡(jiǎn)化了自20世紀(jì)80年代以來(lái)的工作，派遣人員檢查橋梁仍然很昂貴，可能需要延長(zhǎng)道路封閉。“

克萊因補(bǔ)充道，“人工檢查也不能免于錯(cuò)誤。”

輪式機(jī)器人可以在其任務(wù)過(guò)程中來(lái)回移動(dòng)。在每日郵報(bào)：為了收集數(shù)據(jù)，機(jī)器人必須移動(dòng)從橋上其他，轉(zhuǎn)身繼續(xù)其運(yùn)動(dòng)的一端，直到整個(gè)橋面被覆蓋。

其來(lái)回運(yùn)動(dòng)中使用的技術(shù)是探地雷達(dá)(GPR)和電阻率(ER)傳感器，以及用于數(shù)據(jù)采集的攝像機(jī)。機(jī)器人設(shè)計(jì)用于定位任何腐蝕的鋼制零件或使混凝土老化。新科學(xué)家說(shuō)，相機(jī)可以拾取任何表面裂縫。作者稱這是一款數(shù)碼單鏡頭反光(DSLR)相機(jī)。

該團(tuán)隊(duì)表示，他們的機(jī)器人提供了腐蝕性甲板環(huán)境的實(shí)時(shí)狀態(tài)圖。顏色用于描述條件。這是怎么發(fā)生的?新科學(xué)家：“機(jī)器學(xué)習(xí)算法將讀數(shù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為彩色編碼的地圖橋梁，突出任何弱點(diǎn)。結(jié)果將發(fā)送給人員檢查員，他們可以隨時(shí)關(guān)注機(jī)器人。“

報(bào)告指出，它的優(yōu)點(diǎn)之一是機(jī)器人可以沿著狹窄的甲板移動(dòng)而不會(huì)擾亂交通。

作者說(shuō)他們使用了Seekur Jr 移動(dòng)機(jī)器人，一個(gè)防水平臺(tái)，適合這種橋梁檢查任務(wù)。Omron Adept網(wǎng)站提供有關(guān)此機(jī)器人的詳細(xì)信息。

作者說(shuō)，“采用較小的形式，Seekur Jr.機(jī)器人可以設(shè)法在較窄的環(huán)境中移動(dòng)。”

研究人員是如何測(cè)試機(jī)器人的能力的?他們?cè)趦?nèi)華達(dá)州，新罕布什爾州，緬因州和蒙大拿州的四座公路橋上對(duì)機(jī)器人進(jìn)行了測(cè)試。

那么這會(huì)發(fā)展成為取代人類的實(shí)時(shí)機(jī)器人檢查員嗎?澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)的一位教授說(shuō)，成本效益將取決于機(jī)器人與其他技術(shù)(如橋梁本身內(nèi)置的傳感器)的比較。

他認(rèn)為機(jī)器人應(yīng)該是橋梁檢查的補(bǔ)充技術(shù)。“人類經(jīng)驗(yàn)非常珍貴，至少就目前而言，我并沒(méi)有看到機(jī)器人完全取代人類，”湯米陳說(shuō)。“但機(jī)器人確實(shí)可以減少人為錯(cuò)誤，因此我們絕對(duì)應(yīng)該將它們視為一種幫助方式。”