算作开掘义结金兰的利器，盾构机在地下势如破竹，依靠前端刀盘上的刀具可切削土壤或者落空岩石。但刀具是易耗品，其脱手景况径直影响施工效果。盾构历程中，土壤在高温的作用下易变成泥饼粘在刀具上，此外硬质岩石等硬物也会影响刀具的使用寿命。何况，盾构机里面空间复杂、轻微，责任环境恶劣，东说念主工开展检测功课难度大、有安全隐患。因此，蛇形机器东说念主是检测刀具健康情况的好帮忙。

记者近日了解到，由浙江大学高端装备商议院特种机器东说念主部科研团队研制的超冗余蛇形检测机器东说念主依然在盾构场景诈欺。该机器东说念主参照蛇骨架结构与肌腱驱动旨趣，能在65摄氏度、压强2兆帕、湿度90%以上的环境下功课。其躯壳分节，直径十多厘米，总长2.4米，可通过手柄戒指。

“蛇形机器东说念主率先要聪惠，才能顺利散失断绝、抵达责任区域。”浙江大学高端装备商议院特种机器东说念主部庄重东说念主王程先容，严格来说，蛇形机器东说念主属于拉索驱动串联机器东说念主的一种，大宗存在安设谬误、拉索弹性变形、负载导致的定位戒指难等问题。

为此，团队在机器东说念主重要间搭钮中镶嵌袖珍磁感应角位移传感器，商议刚柔耦合能源学建模步伐，并策画了一种智能闭环戒指算法，终了谬误抵偿。这欢欣了机器东说念主需要进行高精度轨迹追踪的戒指需求，令机器东说念主头部定位精度达到毫米级。

“安装录像机、高压喷嘴等用具的一端，不错被看作蛇形机器东说念主的头部。”王程先容，由于蛇形机器东说念主有十几个解放度，在避障时同期戒指悉数解放度相配勤恳。为此，团队建议了一种蛇行随动避障戒指算法。在操作机器东说念主时，责任主说念主员只需戒指机器东说念主头部的所在和机器东说念主合座的清晰所在，机器东说念主的躯壳便会沿着头部走过的旅途动作，从而终了自动避障。

除了从技艺层面确保步履性能外，团队还遴荐数字孪生技艺，在戒指端开采起机器东说念主与盾构机的数字化模子，用来判断机器东说念主与盾构机刀具的相对位置。这么，操作主说念主员就不错通过操作手柄应答终了蛇形机器东说念主在盾构机内的导航。

过问责任区域后，蛇形机器东说念主通过对盾构机刀具的特征识别，能终了刀具上泥块的自动冲洗。此外，此识别功能还可集聚刀盘刀具图像数据，分析刀具磨损的视觉特征，为进一步开展换刀责任提供方案依据。该识别功能对盾构机刀具检测的精度可达到毫米级。

王程先容，2022年3月至7月，这款蛇形检测机器东说念主已在深圳机场至大亚湾城际铁路工程先开段义结金兰工程中的“前锋2号”双模盾构机上得胜诈欺，是国内首个通过技艺诈欺考据的盾构机蛇形检测机器东说念主。

浙江大学高端装备商议院副院长沈洪垚说，该检测机器东说念主简略灵验责骂东说念主工入舱风险，责骂工东说念旁边事强度，从而大幅栽种施工效果与安全水平。此外，该机器东说念主还可终了对盾构机刀具的健康处治，灵验延伸刀具使用寿命，责骂施工周期，责骂施工资本。

他先容，商议院当今正与国内盾构机行业龙头企业开展和洽。下一步，他们将小批量试产盾构机蛇形检测机器东说念主，并在多种型号的盾构机上进行试用，股东其程序化、产业化发展。

文/洪恒飞 江耘

裁剪/倪家宁

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