大皖新聞訊  小巧靈活的機器人鉆進管道“把脈問診”，通過無線通信實時傳達“病情”。近日，安慶師范大學師生研制的管道智能檢測機器人備受關注。

3月27日，記者從安慶師范大學獲悉，市面上的大部分管道檢測機器人僅支持管道狀態觀測，他們研制的小“維修工”增加了管道缺陷位置的自動識別和主動定位，通過傳感器、攝像頭等設備獲取管道內部信息并實時傳出內部視頻影像，直觀精準反映破損、淤堵等情況，從而幫助工作人員“對癥下藥”。

圖為團隊在戶外管道進行實地檢測。

5年科研接力，項目拿下多項大獎

目前，這個小“維修工”已拿下2023年第十八屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽“黑科技”專項賽國賽一等獎，2023年全國大學生機器人大賽工業機器人賽道三等獎，一項國際發明專利、一項國內發明專利、一項實用新型專利。該科研團隊也與安慶市長三角未來產業研究院達成合作，共同完成“揭榜掛帥”科技項目：“面向管道爬行器基于視頻的管道內壁缺陷檢測與識別”。

研發這款智能機器人耗費多長時間？面對技術難關如何沉下心鉆研？遭遇挫折怎樣一再咬牙堅持？在安慶師范大學計算機與信息學院的實驗室里，有一支接力5年的科研團隊能夠解答這些疑問。團隊自2019年創建至今，始終致力于研發管道檢測機器人，已拿下了國家級、省市級等各類獎項50余項。目前該團隊由11個本科生組建而成，由艾列富教授、陳春生高級實驗師進行專業指導。

2022年1月份，智能科學與技術專業2021級劉勇琦從上一屆負責人手中接下“接力棒”，正式開始這段漫長的科研“接力長跑”。除了上課，其余時間團隊成員們總是待在實驗室里。跑代碼、測數據、寫報告……他們各司其職，不斷推進項目工作，合力解決了一個又一個“bug”。

談起研發管道智能檢測機器人的初衷，劉勇琦表示，“城市內很多管道尺寸狹小，難以人工作業，而市面上的大部分機器人僅支持管道狀態觀測，基本是由檢修人員依靠經驗來檢測管道內部情況，存在主觀不確定性。我們希望研究出新型管道智能檢測機器人，解決當下管道維修難的問題。”

團隊悉心鉆研，不斷改進技術

劉勇琦介紹，管道智能檢測機器人主要由機器人硬件裝置、攝像頭、超聲波傳感器、智能算法等組成。團隊在機器人研發過程中，基于樹莓派開發板和YOLO算法開發了缺陷檢測和識別等核心技術，“這些技術主要幫助我們檢測管道內壁的缺陷，正是有這些核心技術的‘加持’，智能檢測機器人在管道中才能‘如魚得水’。”

“通過實地檢測，我們意識到攝像頭只能顯示管道的二維狀態，在實際維修中無法十分精確定位維修位置。”因此，在“挑戰杯”專項賽結束后，團隊馬不停蹄投入到新一輪的研究，進一步更新迭代產品功能。此次更新，團隊在機器人身上安裝了激光雷達，能夠對一定區域內進行三維建模，這項新技術也被應用在了參加2023年全國大學生機器人大賽上的升級版機器人上。

機器人研制過程中涉及的課外知識，劉勇琦及其團隊成員只能成天泡圖書館“開小灶”，通過自學或請教指導老師來解決科研過程中的難題。“項目還有很多技術可以改進，比如提升主控平臺性能、縮小機器人內部體積等，這些都是我們接下來要攻克的難題。”

2023年12月，“接力棒”再次交接，計算機科學與技術2022級周世翔帶領團隊繼續征戰。在之前的基礎上，周世翔團隊增加了車載雷達技術，安裝車載雷達后，機器人進入管道檢測到維修點，就能夠迅速建立三維模型，幫助維修人員更立體、精準地觀測管道狀態。

“我們打算把這項技術運用到古建筑保護中。”周世翔表示，團隊今后將不斷精進技術，拓展應用領域，結合安慶古建筑眾多的特點，使用車載雷達掃描古建筑三維模型，將建筑現有狀態保存下來，以便后期有針對性地進行維護。

“利用這個原理，還可以把雷達安裝在無人機上，用于自然災害的損壞測繪。”周世翔坦言，希望團隊以后能一棒接一棒、一屆傳一屆，把屬于自己的這段科研路“跑”好。

大皖新聞記者 汪艷 通訊員 葉子怡（受訪者供圖）

編輯 張大為