全球首臺管片構件智能拼裝機器人研制成功

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

管片構件智能拼裝機器人

據(jù)了解，海太長江隧道管片外徑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件設計方案，用以提升管片環(huán)向剛度，減小管片收斂變形，增強抵抗外界環(huán)境變化的能力，對在軟土地層、長江大堤及江中深槽段等富水地層的超大型管片支護有著重要的意義。每環(huán)管片設置10處特殊連接構件組，其最小單元為尼龍材質，長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)的管片拼裝設備無法實現(xiàn)該柔性連接構件拼裝，因此需要研制一款新型拼裝設備，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、超長柔性連接構件的安裝。

同時，受盾構機內部空間布置影響，管片連接構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件拼裝時的狀態(tài)，完成該特殊連接構件安裝相當于在黑暗環(huán)境中快速穿針引線，對新型拼裝設備的控制精度、靈活性及穩(wěn)定性要求極高。

海太長江隧道示意圖

針對以上功能要求，研發(fā)設計團隊集思廣益、開拓創(chuàng)新，自主研發(fā)六自由度柔性管片構件拼裝機器人及自動拼裝系統(tǒng)。系統(tǒng)基于機器視覺、運動控制等技術，可實現(xiàn)管片構件自動運輸、位姿自動識別、自動拼裝全流程智能化作業(yè)，該創(chuàng)新性設計極大縮短了構件拼裝時間，提高了構件拼裝精度和效率，降低人員勞動強度，實現(xiàn)了有限空間下的管片構件拼裝要求。

我國自主研制最大直徑盾構機“江海號”

全球首臺管片構件智能拼裝機器人的成功研發(fā)，加速了大國重器智能化升級與創(chuàng)新應用，是鐵建重工為國家重大工程提供智能化技術與設備的又一體現(xiàn)，將高效助力海太長江隧道管片拼裝，為重大工程建設提質增效賦能。

供稿、編輯：集團直屬單位

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