智能机器人当“检测员”,高铁技术又有新突破

  6月13日,经智能机器人检测合格的第15000块高铁CRTSⅢ型轨道板,在京沈客专京冀段9标北京密云巨各庄制板厂下线。日前,国内知名专家组对中铁二十二局集团等科研攻关的“集成智能机器人和三维成像仪的高速铁路CRTSⅢ型轨道板自动检测方法及应用研究”技术成果进行了评审,认定其达到国际先进水平。

  专家组组长、中国工程院院士刘经南表示,该技术提高了我国高速铁路CRTSⅢ型轨道板智能化水平,推动了中国高铁零部件检测向“智能检测”和“智能测量”方向的高端进化,为我国高铁技术领先世界又增添了新优势。

  由中国工程院院士刘经南、郭仁忠等11位国内测绘、铁路领域知名专家组成的专家组,充分肯定了该技术成果,认为,其在解决高精度机器人和三维成像仪集成与协同控制技术等取得了重要突破,建立了轨道板外形尺寸检测系统性能分析和精度评定体系,实现了检测成果规范化和信息化管理。

  中铁二十二局集团、中铁二十二局集团二公司、西南交通大学、高速铁路安全运营空间信息技术国家地方联合工程实验室等有关专家和技术人员,以京沈客专京冀段9标北京密云巨各庄制板厂为课题研发基地,历经两年多,成功研发出集成智能机器人和三维成像仪的高速铁路CRTSⅢ型轨道板自动化检测系统,检测过程与轨道板生产流程一致,无需人工干预,每块轨道板检测时间由45分钟缩短至6分钟,检测精度达正负0.15毫米,完全满足高铁建设规范要求。

  CRTSⅢ型轨道板是我国自主研发、具有完全自主知识产权的一项重大科技成果,是我国高铁无砟轨道技术国产化的重要标志。课题组组长、中铁二十二局集团二公司京沈客专京冀段项目经理秦飞介绍,该轨道板采用的扣件对中心距精度要求非常高,允许偏差为正负0.5毫米,远高于国外研发的CRTSⅠ型、II型轨道板的正负1毫米。此前,CRTSⅢ型轨道板外形尺寸偏差的检测主要采用智能型全站仪+检测工装进行逐点测量。该方法效率低下,检测一块轨道板的时间四十分钟以上,同时,部分检测项目为人工辅助检测,难以满足高精度要求。

  中铁二十二局集团联合西南交通大学等组成科研小组,以巨各庄制板场先张法预应力CRTSⅢ型轨道板预制生产为依托,开展了基于智能机器人和三维成像仪的CRTSⅢ型轨道板自动检测方法及应用研究。巨各庄制板场计划为京沈客专生产43460块轨道板。

  课题组经大量研究验证总结,最终实现了对库卡机器人和法如三维成像仪的自动控制及协同控制,从轨道板外形数据中高效精准提取轨道板外形尺寸检测的实际测量值。技术人员还研究出提高测量精度的方法,做到了检测报表的自动化输出和轨道板检测成果的信息化管理,另外,创新了自动化检测系统的作业方法。

  刘经南说,高铁CRTSⅢ型轨道板外形尺寸偏差自动化检测系统属于非接触式测量系统,检测项目一次性获取、一次性计算、一次性输出,无需人工干预,具有检测速度快、全自动化、精度高、稳定性好、安全可靠等特点,特别是,检测技术人员和检测设备投入少,现场设备安装简单,权限管理分明,性价比高。“ CRTSⅢ型轨道板自动化检测系统大幅提高了检测效率,有效缩短了轨道板检测工期,带来较大的经济效益,同时,此项新技术的研发推动了中国高速铁路轨道板检测的技术进步,具有较高的社会效益。” 刘经南说。

  课题组先后就CRTSⅢ型轨道板自动化检测系统研发申请专利12项,申请软件著作权1项,并撰写相关论文9篇。

  图片来源:中铁二十二局

  来源:北京日报客户端 记者:曹政

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