高效、专业、智能I梁体外观质量智能检测机器人开启服役测试

IADR1.0

梁体外观质量

智能检测机器人            

 

导读

 

近日,中建八局工程研究院研发的梁体外观质量智能检测机器人(IADR1.0)落地中建八局四公司青兰高速二期项目,开启服役测试,旨在服务我局桥梁工厂3.0生产线。

该设备检测效率高,可快速实现预制梁外观质量的检测,降低预制梁外观质量检查时间与人工成本,并提供量化的预制梁施工质量缺陷数据,可避免检测人员自身判断的影响,保障检查结果可靠。同时最大程度地减少检测人员自身判断的影响,大幅提高预制梁施工质量检测工作的数字化和信息化水平。

 

 

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IADR1.0 研发背景

 

 

预制梁的施工质量是保证桥梁工程施工质量的关键环节。预制梁施工需经历混凝土拌和、浇筑振捣、养护脱模、预应力张拉、移运存放等工序才能最终提运架设。限于技术条件、环境条件以及人为原因等内外因素预制梁施工质量难免会出现尺寸偏差、裂缝、剥落和蜂窝麻面等质量缺陷。
针对传统人工检测效率低、客观性差的问题亟需研发智能化、现代化、自动化的检测设备,进而解决传统检测方法的种种问题。

IADR1.0主要由电动小车、激光雷达、深度相机、天线系统以及识别系统等组成。电动小车通过由电动马达驱动的麦轮与实现小车整体运动控制;激光雷达实现机器人跟随避障、自动探索以及多点巡航功能;深度相机实现预制梁外观视频与图像的高清采集:天线系统实现设备遥控通讯功能;识别系统借助计算机视觉算法对深度相机采集的视频进行分割与识别,实现预制梁外观缺陷的识别,并确定其参数。

 

 

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IADR1.0实现功能

 

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预制梁外观图像智能化采集

 

 

图·搭载麦轮的机器人

 

基于ROS操作系统控制的麦轮全向移动机器人,通过搭载其上的激光雷达、深度相机、天线系统等高性能硬件配置,实现机器人运动控制、遥控通讯、跟随避障等功能,采集预制梁外观视频,并将视频分割处理为图像。

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RRT自动探索与激光雷达建图

 

 

图·雷达自动建图后实现自动探索

 

针对典型预制梁场的施工环境及施工机具现场布置情况,包括现场线路、空间结构、工作方式等实际场景,定制RRT自动探索与激光雷达建图功能,实现梁场制梁区、张拉区、存梁区的自动探索与多点巡航,建立预制梁外观图像采集区域地图,实现预制梁外观图像自动采集。

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建立预制梁外观缺陷训练库

 

拍摄施工现场预制梁常见外观质量缺陷,并参照各类缺陷对施工质量的影响程度及其在预制梁上的分布位置特征,对各类质量缺陷的数据特征与图像特征进行标注,建立用于目标检测网络和语义分割网络的训练库。

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外观质量缺陷智能检测与识别

 

 

图·预制梁外观质量自动识别

 

基于目标检测网络实现病害区域的识别,完成疑似缺陷的定性描述和位置表达。最终实现基于计算机视觉的预制梁施工质量缺陷智能检测与识别。

 

 

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IADR1.0技术优势

 

1.检查效率高,节省人工成本>>>

所搭载的深度相机可将每片梁外观缺陷采集识别缩短至200s内,大幅降低预制梁外观检查的时间与人工成本。

2.缺陷描述定量化、标准化>>>

所采用的计算机视觉算法可实现如裂纹长度、麻面面积等缺陷参数的量化,并可按管理要求进行各类缺陷的标准化描述。

3.检查结果可靠,精度高>>>

可提供量化的预制梁施工质量缺陷数据,可避免检测人员自身判断的影响,保障检查结果可靠。

4.检查资料电子化与信息化>>>

可导出标准的电子化检查表,实现且可通过接口协议接入智慧梁场系统。

 

研发团队信息

 

研发单位:局工程研究院、四公司

局工程研究院:徐世桥、孙旻、周述美、曾珍、范时枭、贺龙鹏、王勇、韦福禄、陈欣然 、司铁汉、张翔飞

四公司·青兰高速二期项目:朱敏、李圣飞、吴海生、马荣、毛友炎

 

 


 

 


本文来自微信公众号「预制与预应力混凝土结构」

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