【全球新视野】这款“四川智造”机器人，是“超级工程”中的安全管理员

时间：2022-07-25 21:56:53 来源: 川观新闻

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李果何曦四川在线记者徐莉莎

通体蓝色、“脚踩”履带，这款由电子科技大学荷福研究院、中建八局工程研究院BIM技术研究所共同研发的大型隧道防爆多功能巡检机器人，外形看起来活脱脱就像一辆小型坦克。7月19日，在荷福研究院的实验室里，研究人员正在对它进行优化调试。

就在6月26日，它刚刚在某超大型隧道工程施工现场“小试牛刀”——全自主避障爬坡、测定周边气体成分、气源定位、智能喷雾降尘、掌子面三维成像扫描……它实地完成了隧道内环境探测、掌子面扫描等隧道作业难题，顺利通过现场测试演练。

大型隧道防爆多功能巡检机器人。

项目组正在倒排工期，8月中旬，它即将进入更高强度的中试，为后续交付、正式应用奠定基础。

长期以来，爆破后山体结构不稳定、多种未知成分气体泄漏、扬尘浓度高等问题，一直是隧道工程施工领域的痛点。在传统施工方法下，只有在全天候开启隧道通风风管的情况下，依赖人力靠近观察、检测，工程人员的生命健康面临着各种潜在风险。

“爆破之后隧道里哪些地方产生了哪些气体？是炸多了还是炸得不够？工作面的结构是不是稳固？”研发团队成员说，如果能通过机器人到爆破后的区域探明这些问题，既能保障施工人员的安全，也可以大大提高施工效率。

围绕消除隧道中可能出现的局部安全隐患，研发团队在这台多功能巡检机器人中集成了多项应用。当它进入隧道作业后，可以实现作业面结构机动成像分析、多类易燃易爆危害气体检测及气源位置分析、实时降尘喷雾、作业区域360度全向监测及实景建模等。

“过去爆破后，往往需要等待一定的时间才能让工程人员进入，机器人在爆破后可以马上前往爆破点附近检测环境，相当于让机器人打前站，分析不安全因素，并将数据和视频呈现在项目部大屏幕上。”研发团队成员说。

作为智能的“安全管理员”，它还会自主导航、自主避障、自主越障。爆破后的隧道内往往会产生不规则的复杂地形，这就需要机器人具备自主路径导航和爬坡、越障能力。这也解释了为什么这款机器人采用了履带式设计。同时，它身上还装配了激光雷达和高清摄像头，可以扫描建图、规划路径，能顺利通过25厘米高的障碍和35厘米的水深。

“更重要的是，我们通过采集和分析大量隧道数据，自主研发了掌子面的图像识别算法。”研发团队成员说。掌子面，就是隧道施工中推进的作业面。

通过这一算法，可以精确绘制并抽取隧道掌子面岩层分界及凹凸轮廓，特别是能通过探头视觉感知分析爆破后新露出的掌子面薄弱部位，并以云图形式传输到后台，为隧道工程作业掌子面提供一体化综合解决方案。

团队负责人表示，这款隧道防爆巡检机器人还计划集成电子科技大学荷福研究院现有的太赫兹光谱扫描技术，进一步完善隧道掌子面扫描分析、爆破后结构分析等功能，有效提升复杂地貌条件下超大型隧道工程施工的作业效率和安全性能。

据荷福研究院相关负责人介绍，通过测试后，这款机器人可用于隧道施工、常规自动巡检及各种危险复杂环境下的探测和作业。

受访者供图

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