全球首臺(tái)管片構(gòu)件智能拼裝機(jī)器人研制成功

近日，鐵建重工聯(lián)合中鐵十四局共同研制的管片構(gòu)件智能拼裝機(jī)器人順利通過試驗(yàn)驗(yàn)證。該機(jī)器人搭載在我國自主研制最大直徑（16.64米）盾構(gòu)機(jī)“江海號(hào)”拼裝機(jī)前端，用于目前世界最長(zhǎng)公路水下盾構(gòu)隧道——海太長(zhǎng)江隧道管片特殊構(gòu)件拼裝。

管片構(gòu)件智能拼裝機(jī)器人

據(jù)了解，海太長(zhǎng)江隧道管片外徑16米，厚0.7米，環(huán)寬2米，相鄰管片接觸面采用鐵四院特殊構(gòu)件設(shè)計(jì)方案，用以提升管片環(huán)向剛度，減小管片收斂變形，增強(qiáng)抵抗外界環(huán)境變化的能力，對(duì)在軟土地層、長(zhǎng)江大堤及江中深槽段等富水地層的超大型管片支護(hù)有著重要的意義。每環(huán)管片設(shè)置10處特殊連接構(gòu)件組，其最小單元為尼龍材質(zhì)，長(zhǎng)1.55米，截面積約4.35平方厘米，單邊安裝間隙僅1~2毫米，靠傳統(tǒng)的管片拼裝設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)該柔性連接構(gòu)件拼裝，因此需要研制一款新型拼裝設(shè)備，完成在外徑16米、厚0.7米的圓環(huán)上10處超小截面、超小安裝間隙、超長(zhǎng)柔性連接構(gòu)件的安裝。

同時(shí)，受盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部空間布置影響，管片連接構(gòu)件的拼裝需在單邊間隙僅90毫米的縫隙中完成，且人員無法直接觀察構(gòu)件拼裝時(shí)的狀態(tài)，完成該特殊連接構(gòu)件安裝相當(dāng)于在黑暗環(huán)境中快速穿針引線，對(duì)新型拼裝設(shè)備的控制精度、靈活性及穩(wěn)定性要求極高。

海太長(zhǎng)江隧道示意圖

針對(duì)以上功能要求，研發(fā)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)集思廣益、開拓創(chuàng)新，自主研發(fā)六自由度柔性管片構(gòu)件拼裝機(jī)器人及自動(dòng)拼裝系統(tǒng)。系統(tǒng)基于機(jī)器視覺、運(yùn)動(dòng)控制等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)管片構(gòu)件自動(dòng)運(yùn)輸、位姿自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)拼裝全流程智能化作業(yè)，該創(chuàng)新性設(shè)計(jì)極大縮短了構(gòu)件拼裝時(shí)間，提高了構(gòu)件拼裝精度和效率，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了有限空間下的管片構(gòu)件拼裝要求。

我國自主研制最大直徑盾構(gòu)機(jī)“江海號(hào)”

全球首臺(tái)管片構(gòu)件智能拼裝機(jī)器人的成功研發(fā)，加速了大國重器智能化升級(jí)與創(chuàng)新應(yīng)用，是鐵建重工為國家重大工程提供智能化技術(shù)與設(shè)備的又一體現(xiàn)，將高效助力海太長(zhǎng)江隧道管片拼裝，為重大工程建設(shè)提質(zhì)增效賦能。

供稿、編輯：集團(tuán)直屬單位

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