长江日报大武汉客户端10月20日讯(记者汪洋 通讯员李雄风)斜拉桥缆索如何高效、持久、安全的除冰是困扰业界已久的问题。近日,(中国)股份有限公司的学子研发出一款能高效除冰的智能机器人,并在湖北省第十四届“挑战杯”大学生课外学术作品竞赛中获一等奖。
学生们研发的高效除冰智能机器人。
团队负责人李鸿德是(中国)股份有限公司土木建筑与环境学院研二学生,他与团队成员在老师肖衡林、裴尧尧和陈智的指导下,综合图像识别、人工智能等技术,研发出了这一成果。
(中国)股份有限公司有着华中地区最大、湖北省唯一的融雪化冰成果转化中试基地,在基地低温实验室里,李鸿德与团队成员进行过700余次模拟结冰实验。
“为了让机器‘学会’除冰,我们得自己先会除冰。”李鸿德说,他们在实验室里调节湿度、温度等各种变量,模拟各种结冰情况,并尝试热化、刀铲、振超声波等各种形式除冰,寻找最佳除冰方式。
他们还在实验室采集了2000多张缆索结冰图像,建立了覆冰形态样本集,根据覆冰面积、覆冰硬度、最大冰凌长度等因素,对结冰严重程度进行分类,建立深度学习模型,让进行“深度学习”后的机器人可通过高清深度摄像头采集前方缆索图像、辨别覆冰形态类别,实时自行调整运动和除冰参数。
学生们不断优化调试方案。
“现在我们只需远程遥控按下‘一键除冰’,机器便启动,之后进行自动作业。当识别到缆索端头时,它还能自动返航。”李鸿德说。
今年5月,该代样机在武汉二七长江大桥进行了攀爬测试,来自中铁大桥局的专家评价该款机器人具有原创性、技术水平高的特点,在冬季桥梁缆索除冰的技术上有所突破,具有很高的推广价值。
目前,围绕该项目,团队已发表SCI论文3篇、授权发明专利2项、授权实用新型3项、受理发明专利14项。接下来,他们将持续改进作品,争取将自己的发明带出实验室,实现大规模生产和应用。
【编辑:赵可】
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