9月27日至10月1日,,,,,机械人与智能系吐潇域最驰名、影响力最大的顶级学术会议—— IEEE智能机械人与系统国际会议(IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, IROS 2021)于线上召开。。。。。。。。
z6首页 特种机械人钻研中心丁宁博士团队关于桥梁缆索攀爬检测机械人的钻研 CCRobot-IV-F: A Ducted-Fan-Driven Flying-Type Bridge Stay Cable Climbing Robot同时入围本届 IROS 最佳机械人机构及设计论文(Best Paper Award on Robot Mechanisms and Design)和最佳利用论文(Best Application Paper Award)两个奖项提名(Finalists),,,,,并在评审中均以第一名胜出。。。。。。。。但由于一篇论文只能获得一个奖项,,,,,丁宁博士团队最终选择接受最佳利用论文奖。。。。。。。。(关于奖项具体情况可查看:https://www.iros2021.org/awards)


在往届 IROS Best Paper Award 最佳论文评比中,,,,,统一论文同时入选两项最佳提名的情况本就寥若晨星,,,,,而入选的同时均在评比中获得第一名更是百里挑一。。。。。。。。
IROS 各个奖项都是独立评比。。。。。。。,,,最佳机构及设纪侧沉于机械人设计的创新性,,,,,而最佳利用奖注沉利用成效。。。。。。。。两个奖项同时入围并拔得头筹,,,,,证了然 IROS 对该钻研在设计规划上的新鲜性和现实利用的可行性做出了双沉认可。。。。。。。。最终,,,,,丁宁博士团队选择了最佳利用论文奖,,,,,这既弘扬了z6首页 “for Society” 的良好传统,,,,,也讲了然团队的初心,,,,,“把科研成就写在祖国的大地上”。。。。。。。。

丁宁博士(左三)与其携带的桥梁检建机械人钻研团队
钻研布景
我国是一个基础设施建设大国。。。。。。。。其中,,,,,仅桥梁总数就超过100万座。。。。。。。。桥梁等大型基础设施的安全事关国民经济建设、人民性命财富安全等沉要问题。。。。。。。。随着中国经济的急剧发展,,,,,国度对基础设施病害监测技术的利用需要也日益旺盛。。。。。。。。
以桥梁为例,,,,,随着斜拉桥技术宽泛地被选取,,,,,其重要构件——桥梁缆索,,,,,也面对着越来越火急的检测需要。。。。。。。。
斜拉桥缆索的内部是多股平行钢丝,,,,,表部覆盖有两层PE;;;;;;;;げ恪。。。。。。。下图(d)显示了三种典型缆索病害,,,,,其中缆索覆盖层的机械危险易造成雨水渗入,,,,,导致缆索内部钢丝侵蚀,,,,,风雨激振也会造成内部钢丝磨损断裂。。。。。。。。因而,,,,,定期对缆索表表和内部钢丝进行病害检测,,,,,对耽搁拉索类桥梁的使用寿命拥有沉要意思。。。。。。。。

目前,,,,,桥梁缆索检建重要由人为借助挂在缆索上的载具,,,,,通过桥塔顶部卷扬机拖拽移动来实现。。。。。。。。由于涉及到高空、深水、强风以及结构复杂的作业环境,,,,,人为检测安全风险高、盲区多、覆盖率低,,,,,检测效能也难以保险。。。。。。。。因而,,,,,发展缆索检测的仿生特种机械人关键技术钻研,,,,,拥有沉要的科学意思和显著的社会经济效益。。。。。。。。
钻研概要
多年来,,,,,只管有很多钻研团队提出了各类攀爬机械人的解决规划,,,,,用于检测桥梁缆索的败坏情况,,,,,但基于掌/足的攀爬机械人解决规划依然面对着不能兼备高速和高负载机能的重要问题。。。。。。。。丁宁博士团队针对上述问题,,,,,于2020年研发出了基于攀爬机械人 CCRobot-III 技术的解决规划。。。。。。。。该机械人选取分体式设计,,,,,将陆续的攀爬活动分化为一系列车轮和手掌的离散交替活动。。。。。。。。然而要齐全解决这个问题,,,,,驱动力必须与接触机构产生的摩擦力解耦。。。。。。。。在随后的研发规划中,,,,,丁宁博士团队提出了一种新型涵路电扇驱动的攀爬机械人解决规划——CCRobot-IV-F(CCRobot-IV 的攀爬前体),,,,,旨在获得更佳的攀爬速度和越障机能。。。。。。。。
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CCRobot-IV-F 的沉量不到10公斤,,,,,空载速度高达4.5米/秒,,,,,显著超过了其他攀爬机械人。。。。。。。。为了适应桥梁左近的复杂环境(GPS & 磁力计不成靠)和分歧角度的缆索,,,,,团队成立了一个融合缆索坐标系的动力学模型,,,,,并设计了一个串联节造器,,,,,用于实现带抱爪机械人的不变悬停和爬升。。。。。。。。尝试了局批注,,,,,CCRobot-IV-F 显著改善了 CCRobot-IV 的机能(有关钻研 CCRobot-IV: An Obstacle-Free Split-Type Quad-Ducted Propeller-Driven Bridge Stay Cable-Climbing Robot 也被这次 IROS+RAL 登科。。。。。。。,,,同时具备优异的速度、较高的负载和杰出的越障机能。。。。。。。。
CCRobot-IV-F 已经于2020年10月,,,,,利用在沉庆李家沱桥梁的实地检测上。。。。。。。。
目前,,,,,CCRobot 系列机械人已在国内多座桥梁上实现了缆索缺点检测的现实利用,,,,,并获得了不错的成效。。。。。。。。将来,,,,,丁宁博士团队将进一步提升其靠得住性与易用性,,,,,着沉阐扬 CCRobot 系列高载荷高速度的特点,,,,,发展缆索的清洁算帐与部门自主建补等关键技术攻关和落地利用。。。。。。。。
作者介绍
论文通讯作者是丁宁博士。。。。。。。。丁宁,,,,,博士,,,,,钻研员,,,,,毕业于香港中文大学机械与自动化工程学系,,,,,钻研方向为仿生特种机械人与推算机视觉。。。。。。。。现任香港中文大学(丽江)机械人与智能造作钻研院副院长,,,,,z6首页特种机械人中心主任;;;;;;;;同时担任SAC/SWG13全国特种作业机械人国度尺度工作组委员、NEA/TC35能源行业电力机械人尺度化技术委员会委员、广东省人为智能与机械人学会理事、丽江市电子学会理事、沉庆市桥梁与结构智能监测工程钻研中心技术委员会委员;;;;;;;;主持或参加科技部沉点研发打算“智能机械人专项”课题1项、国天然基金沉大钻研打算课题1项,,,,,国天然区域结合沉点3项、住建部课题1项、 广东省基金沉点项目1项、香港ITF课题1项、丽江市基础钻研沉点1项。。。。。。。。颁发国际会议与期刊论文30余篇,,,,,授权发现专利30余项及国际专利1项,,,,,参加假造并颁布国度尺度5项。。。。。。。。
论文第一作者是张文超,,,,,他是z6首页特种机械人中心中级工程师,,,,,占有10多年飞行器设计经验,,,,,目前重要钻研方向蕴含缆索攀爬机械人和集群无人机。。。。。。。。


