脏活累活它来干 浙产“蜘蛛侠”机器人来了

距离春节还有不过三十余天，“人类史上最大规模迁移”春运，就将“火热上演”。除了登上飞驰的高铁，你会不会抬头看看高铁站的风景？

近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所（以下简称“宁波材料所”）计算机视觉团队的科研人员们正在全国各地出差。其中一件关键大事，就是要为高铁站“美容”。

“这几天我们带着高空作业机器人，正在郑州铁路局现场针对高铁风雨棚钢结构立柱进行除锈、喷漆维护测试工作。”宁波材料所智能无人系统和高端检测装备课题研究团队高级工程师茹浩磊告诉记者，“高铁风雨棚立柱多为金属材质，易受风吹日晒以及雨水的腐蚀，一旦外部涂层有损坏，会存在不同程度的安全隐患，我们的智能机器人能够在高铁风雨棚钢结构立柱上全方位移动且可对立柱进行相应检测、维护作业。”

只见工作人员们在地上“动动手指”，这位机器人“新同事”就开始爬上垂直的立柱，稳稳当当地对雨棚进行除锈，没一会儿，它就上到大约10米高的地方，进行进一步的清洁工作。

这样能够避免传统维护方式的耗时长、占用轨道、施工周期长等导致的停运问题。无需搭建传统脚手架，不用承担攀高的危险，正常人认知中的脏活累活，都能由这台机器人轻松搞定。

高空作业机器人在高铁风雨棚钢结构立柱表面维护测试 受访对象供图

“这台三轮曲面自适应清洗机器人搭载高清摄像头、传感器和课题组自主研发的缺陷识别软件，”计算机视觉团队负责人、研究员肖江剑介绍，“当它捕捉到高空钢结构表面微小的漆面裂痕、锈蚀等缺陷时，就会通过激光定位系统进行标记和数据回传，便于后续的维修作业。”

接下来，机器人配备的定制化激光清洗头，就可以实现相应位置，大面积的除漆、除锈维护工作。

化工储罐表面维护 受访对象供图

据了解，除了高铁风雨棚钢结构立柱应用场景，宁波材料所开发的3款机器人，磁力爬壁检测机器人、三轮曲面自适应清洗化机器人和曲面自适应柔性履带爬壁机器人，每一款都有自己的“工作场景”。比如船舶外板、大型储罐、风电塔筒等各种不同材质、不同结构的工业装置检测、维修，为国家交通、工业行业等领域升级，带来前沿力量。

科幻电影中，拥有超能力的蜘蛛侠可以通过控制手脚静电吸附在物体表面，并进行移动。现实生活中，宁波材料所研发的机器人也并不逊色。

“目前，市面上爬壁机器人大部分只能在小曲率壁面上稳定爬行，在大曲率壁面上就难以吸附，机器人曲面适应能力较差，” 茹浩磊表示，“团队创新性提出了驱动与吸附一体化模块与机身分离式结构。机器人可以根据不同曲度的场景，自适应调节两个驱动模组之间的夹角，保证最大吸附力。”

也就是说，不管在各种不同柱形的弯曲作业场景中，“蜘蛛侠”机器人都能进行强有力的吸附和稳定爬行。

适应各种应用场景的高空作业机器人 受访对象供图

“我们想运用机器人进行替代的工作，是为了减少人工操作的风险，并同时提高作业的效率，” 茹浩磊表示，“比如以往，恶劣天气或高空悬挂作业时，人工事故率较高，引入机器人可以最大限度保障工作人员的安全。同时，传统的人工巡检施工周期长，高空作业频繁上下，工作进度会受到限制，机器人就没有‘会累’的烦恼。”

未来，在科研人员们的努力下，像这样的机器人还将突围到更多的行业领域中去。“我们将不断提升极端环境下的稳定性。” 茹浩磊说，通过技术升级，它们将能适应更高曲率，或在强风和高温等复杂条件下，依然能拥有良好表现，适配更多的工作场景。

智能无人系统和高端检测装备课题研究团队 受访对象供图

此外，团队还将结合人工智能和大模型技术，为机器人配备自动分析、识别、自主决策的能力，进一步提升作业效率。

“目前，机器人在调试和升级研发的阶段，到明年会有一场大规模应用的‘爆发’。我们相信，这些机器人将成为更多行业高空作业的必备工具，为智能制造和安全生产提供有力支持。” 茹浩磊说道。

宁波材料所计算机视觉团队特种机器人与智能装备课题组长期致力于高空作业机器人的研究工作。厚积薄发，凭借先进的AI算法和多传感器融合技术，近年来，课题组开始收获丰硕的成果，为各个行业领域提供可靠和高效的机器人解决方案。

在加快建设创新浙江，因地制宜发展新质生产力的关键时期，这是高能级科创平台发挥科技创新引擎功能的一个例证。

懂科技、会创新的科创平台是科技创新与产业创新深度融合的起点，促进科研成果更快“上架”，也需要更多像宁波材料所科创团队这样的科研人员们，和产业站在一起，用成果说话，以科技创新塑造发展新优势。