柔性八轮巡检机器人在水电站应用。受访者供图

■本报记者 温才妃 通讯员 王瑞霞

近日，北京交通大学轨道交通自治运行控制系统研究中心的学生团队带着他们研发的管道巡检机器人，参加了2024中国国际大学生创新大赛，并获全国银奖。目前，该项目的相关技术已申请发明专利4项、软件著作权1项，受邀作为全国28个项目之一参加大赛成果展。

该项目负责人、北京交通大学交通运输学院博士生陈俊熙介绍，该项目利用北京交通大学在机器人领域的技术优势，在国内首创了基于柔性八轮结构与多姿态激光雷达的密闭管道巡检，实现了复杂嵌套管道内壁无吸附螺旋运动及密闭黑暗环境精准定位控制两项核心技术的突破，破解了水利巡检的场景化难题。

“撑得住，咬得紧，走得顺”

“撑得住，咬得紧，走得顺”是柔性八轮管道巡检机器人最显著的特征。

和传统管道巡检机器人不同，无论管道环境多么复杂恶劣、管道形状多么奇特，它都能精准地抓握管道内壁，确保巡检任务完成，即使是具有复杂结构和绝缘材料的IPB管道也不在话下。

进入管道后遇到障碍怎么办？立体管道中如何做到不迷路？为此，研发团队给柔性八轮管道巡检机器人装上了“独门秘籍”——在传统的即时定位与地图构建（SLAM）算法上，首次提出在三维空间里能大显神通的智能“定位导航系统”。

研发团队还通过八轮差速控制，让轮子学会“思考”，在遇到障碍时自动调整速度和方向，保证“走起来”顺顺畅畅。通过安装视觉识别算法，这款柔性八轮管道巡检机器人还可以模拟人眼功能，识别出各种物体和图像，针对裂缝的识别精度可达1毫米。

目前，柔性八轮管道巡检机器人已经在实际应用中展现出巨大潜力。据陈俊熙介绍，在雅砻江水电站的应用中，它突破了水利巡检的场景化难题，使巡检工期缩短了68天，并发现了人工巡检未能察觉的缺陷；在城市地下管网巡检中，它也有效识别出管道内部的腐蚀、泄漏等问题。

未来，研发团队计划引入FC碰碰胡老虎机法典-提高赢钱机率的下注技巧人工智能技术，并拓展国际市场，为全球基础设施安全贡献力量。

“先解决更难的场景”

柔性八轮管道巡检机器人的研发之路并非一帆风顺。从最初的灵光一闪到设计图纸上的勾勒，再到实验室里的原型机，直至今天成熟、稳定的成品，这款机器人经历了四代升级，每一步都凝聚了研发团队的不懈努力。

在实验室里，陈俊熙设置的巡检场景难度远超同类场景。他坦言：“先解决更难的场景，积累技术，再应对一般场景就会轻而易举。”

“我们面临的IPB管道是电站的专用管道，其特殊性在于嵌套管道巡检区域为一个三维环形空间，机器人移动时，X、Y、Z轴的转动使得6个自由度的刚体信息和定位基准坐标系都不断变动。同时，管道间距还会因为母线自然沉降现象而不断变化。”陈俊熙解释道，“通常情况下，巡检区域的高度大约是25厘米，但由于电线的重量，管道往往会向下弯曲，使得巡检区域的实际高度在22到28厘米之间波动。”

面对这一难题，前两代八轮管道巡检机器人的设计团队选择采用固定底座，但在实际测试中发现，这种设计无法很好适应管道变化，效果并不理想。从第三代六轮设计试验开始，团队决定尝试更加灵活的柔性轮自适应支撑设计思路，经过不断调整和优化，最终确定了柔性八轮的设计方案。为确保试验数据的准确性，团队定制了一个1：1的亚克力管道模型，模拟真实工作环境下的运行情况。

经过无数次测试与改进，柔性八轮管道巡检机器人逐渐展现出独特的优越性——它能紧紧抓住管道内壁，灵活应对复杂地形，确保巡检任务顺利进行。

“量身打造”创业空间

在北京交通大学的支持下，陈俊熙和他的柔性巡检机器人项目在拔节生长。

“学校给我们提供了很好的创业环境，大学生创业园的创业氛围非常赞！”陈俊熙提到的大学生创业园位于北京交通大学国家大学科技园，是学校为学生创业企业进行初期孵化“量身打造”的创业空间。

在创业园中，学生能够与行业专家、投资者及经验丰富的创业者交流，获得宝贵的建议与指导。创业园会定期举办创业比赛、研讨会及交流会等活动，为大学生提供展示项目的机会，扶持资金、法律、税务、项目推荐等孵化服务和企业注册等环节的绿色通道。

借助这些资源与支持，大学生创业园里不断涌现具备创新能力和实践经验的青年学生企业家，陈俊熙就是其中之一。

据陈俊熙介绍，该项目除了应用于特殊需求任务，还有望应用于科普教育、生产制造业等日常生活场景。学校与国家能源、国家电网等单位达成了合作协议，将持续优化机器人的相关性能，未来有望实现量产，将多款智能巡检设备投入水电站电机组蜗壳、吸收塔等更大空间的巡检场景中。