由于鋼結(jié)構(gòu)建筑、風(fēng)電塔、化工儲(chǔ)罐等高空作業(yè)場(chǎng)景對(duì)安全性和作業(yè)效率的要求逐年升高，傳統(tǒng)人工作業(yè)模式已無法滿足鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)要求，同時(shí)還大大限制了高空作業(yè)的高效性和精準(zhǔn)性。隨著工業(yè)自動(dòng)化和智能化的不斷發(fā)展，高空作業(yè)機(jī)器人通過AI驅(qū)動(dòng)和多傳感器融合技術(shù)，為鋼結(jié)構(gòu)的高空作業(yè)提供了更為可靠和高效的解決方案。
 

　　中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所計(jì)算機(jī)視覺團(tuán)隊(duì)特種機(jī)器人與智能裝備課題組長(zhǎng)期致力于高空作業(yè)機(jī)器人的研究工作，圍繞鋼結(jié)構(gòu)下高空作業(yè)機(jī)器人的負(fù)載力、自主導(dǎo)航、高效避障等方面取得了多項(xiàng)成果。研發(fā)了最大負(fù)載50Kg高空作業(yè)機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)最小1000mm 直徑的立柱爬行以及0-10m/min范圍內(nèi)的移動(dòng)速度調(diào)節(jié)。高空作業(yè)機(jī)器人搭載了多傳感器融合系統(tǒng)與AI智能避障算法，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)的曲率變化自適應(yīng)、高效避障與自主導(dǎo)航。同時(shí)，高空作業(yè)機(jī)器人還配備了高能超聲波團(tuán)隊(duì)研發(fā)的超聲波沖擊處理設(shè)備，能有效改善風(fēng)電塔、化工儲(chǔ)罐等結(jié)構(gòu)表面的應(yīng)力分布，提升罐體表面的力學(xué)性能和抗損能力。
 

　　12月19日，鋼結(jié)構(gòu)高空作業(yè)機(jī)器人亮相第二屆特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈揭榜總結(jié)活動(dòng)，憑借其先進(jìn)的AI算法和多傳感器融合技術(shù)，其展現(xiàn)出了卓越的環(huán)境自適應(yīng)能力和高效的高空作業(yè)性能，吸引了業(yè)內(nèi)專家、企業(yè)代表及研究人員的密切關(guān)注，得到深圳市領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)。
 

　　上述工作得到了寧波市“科創(chuàng)甬江2035”關(guān)鍵技術(shù)突破計(jì)劃(2024Z170)、象山縣科技項(xiàng)目(212212016)等項(xiàng)目的資助。
 

　　圖1 (a) 團(tuán)隊(duì)研制多款高空作業(yè)機(jī)器人演示 ，(b)空間定位仿真示意圖，(c)臨界條件下吸附力隨壁面角度變化關(guān)系，(d)吸附力大小與壁面間隙關(guān)系仿真分析

 

圖2 鋼結(jié)構(gòu)高空作業(yè)機(jī)器人亮相第二屆特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈揭榜總結(jié)活動(dòng)