智能機(jī)器人助力探查地下管道堵塞

科技日報(bào)北京11月17日電 （實(shí)習(xí)記者張佳欣）街道的下面是復(fù)雜的管道，對其進(jìn)行定期檢查或修復(fù)，通常需要將其挖出來，但這種方法成本高昂，還可能擾亂交通、滋擾居民、破壞環(huán)境。英國研究人員在《機(jī)器人與人工智能前沿》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究表明，英國微型機(jī)器人可在最窄的管道網(wǎng)絡(luò)中穿行，并將損壞部分或有障礙物存在的圖像傳給人類操作員。

利茲大學(xué)教授內(nèi)塔·科恩博士團(tuán)隊(duì)展示的一種名為“喬伊”的微型機(jī)器人，可完全自主探索真實(shí)的地下管網(wǎng)，甚至無需相機(jī)導(dǎo)航。喬伊是第一個(gè)能夠獨(dú)自在直徑僅為7.5厘米的迷宮管道中導(dǎo)航的機(jī)器人，它的重量只有70克，甚至小到可放在手掌中。

喬伊借助3D打印的“輪腿”行走，這種輪腿可在筆直的路段上滾動，也可在小障礙物上行走。它配備了一系列節(jié)能傳感器，可測量它到墻壁、交叉口和角落的距離，還配備了導(dǎo)航工具、麥克風(fēng)和攝像頭，以及用于拍攝管網(wǎng)中的故障并保存圖像的“聚光燈”，原型機(jī)的生產(chǎn)成本為300英鎊。

該團(tuán)隊(duì)展示了喬伊能夠在沒有任何人類操作員指示的情況下，通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)管道網(wǎng)絡(luò)找到方向，這個(gè)管道網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)T形接頭、一個(gè)左右角、一個(gè)死胡同、一個(gè)障礙物和三個(gè)筆直的部分。平均而言，喬伊僅用了45秒多一點(diǎn)的時(shí)間就探索了大約1米長的管網(wǎng)。研究人員還證實(shí)，機(jī)器人很容易地在泥濘和濕滑的斜坡上移動。

傳感器可讓喬伊在不需要打開攝像頭或使用耗電的計(jì)算機(jī)視覺的情況下導(dǎo)航。這既節(jié)省了能源，又延長了喬伊的電池壽命。每當(dāng)電池電量不足時(shí)，喬伊就會回到原點(diǎn)，“補(bǔ)充”能量。

研究人員表示，其目標(biāo)是開發(fā)一群可交流和合作的“喬伊們”，而且它們還將通過一個(gè)名為“袋鼠媽媽”的母親機(jī)器人進(jìn)行部署。袋鼠媽媽將配備更復(fù)雜的傳感器和機(jī)械臂等修復(fù)工具，并攜帶多個(gè)喬伊。最終，該系統(tǒng)能夠檢查和繪制管網(wǎng)的狀況圖，監(jiān)控管道甚至執(zhí)行維護(hù)任務(wù)。