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1、2020-2023AIRSAllRightsReserved.Confidential&Proprietary大跨度橋梁纜索檢修機器人Robotic Maintenance System for Long-span Cable-stayed Bridge 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary1-1 項目背景 1-2 應用場景1-3 痛點難點1-4 相關研究101項目背景 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary我國交通基礎建設穩中求進，橋梁2、建設加速，智能運維需求逐步顯現1-1 項目背景統計數據已建成 91.28萬 座公路橋梁，6628.55萬延米已建成 6444座 特大跨度橋梁，主要為拉索類發展趨勢已建橋梁病害爆發時間段較為集中行業面臨一線檢修作業人員短缺交通行業由大規模建設轉向建養并重臺灣宜蘭大橋事故 20191001虎門大橋渦振現象 202005052 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary1-2 應用場景3填充物鋼絲束保護層懸索橋斜拉橋斜拉索懸索主纜雙層HDPE外套管外包PE注油性蠟鍍鋅鋼絞線聚氨脂泡沫填充懸索/拉索設計壽命30年實際平均壽命為13、5.37年主纜設計壽命為100年早期建設橋梁病害較多外保護層物理損傷老化劣化異常形變內部鋼絲腐蝕銹蝕鋼絲斷裂錨固接頭連接異常鋼絲斷裂懸索索夾滑移異位擠壓裂口 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary1-3 痛點難點4傳統人工檢修：難度大、風險高、吊籃笨重、易傷保護層、效率低下、影響交通、成本高昂無人機檢測：操控要求高、受高空風影響、僅能表面檢測、續航短、有死角、無法全覆蓋 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary1-4 相關研究5纜索檢測：主要4、采用輪式機器人，速度快，但載荷低、難越障、易打滑，不具備自主維修能力主纜檢修：主要采用懸掛檢修纜車搭載人工作業方式，攬繩拖拽。主纜檢修機器人尚屬于行業空白韓/成均成均館大學大學美美/IPC公司公司美美/維吉尼吉尼亞東南大學南大學華南理工南理工中中鐵大大橋國防科大國防科大上海交大上海交大爬升爬升三邊6輪4輪雙邊8輪雙邊4輪雙邊8輪輪式三邊6輪氣動伸縮鎖緊連桿壓緊螺栓彈簧鎖緊磁力壓緊彈簧鎖緊螺栓彈簧鎖緊彈簧鎖緊螺母彈簧鎖緊多片閘瓦夾緊防偏防偏防偏萬向輪重力位姿調整三輪均分布防偏萬向輪重力位姿調整三輪均向分布三輪均向分布兩對夾掌直徑直徑連桿調節/螺栓調節/可調重量重量20kg48磅/7kg10kg85、0kg20kg100kg雙雙邊輪式式拉索橫截面主動輪三三邊輪式式5 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary6項目簡介022-1 技術路線2-2 創新優勢2-3 產品規劃 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-1 技術路線7基于多機協作的仿生攀爬式橋梁斜拉索/主纜檢修機器人載體：可達、可返，高速度+高載荷作業：自檢、自修，模塊化+易配置 懸索橋主纜懸索橋主纜快速攀爬快速攀爬牽引前體牽引前體檢測與維修檢測與維修機器人本體機器人本體斜拉索斜拉6、索/懸索懸索 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-1 技術路線8CCRobot-I,第1代 并聯仿生攀爬機器人(2018)CCRobot-II,第2代電機驅動仿生攀爬機器人（2019）CCRobot-III,第3代分體式攀爬機器人（2020）CCRobot-IV-F,第4代 飛行分體式攀爬機器人（2020）CCRobot-V,第5代多機攀爬機器人（2021）CCRobot-M-I,第1代主纜檢測機器人（2022）2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Pro7、prietary2-2 創新優勢9巡檢修高 速 度高 載 荷高 覆 蓋多機協作自主檢測三維測量模塊配置視觸引導自主規劃熱熔修復CCRobot系列 仿生攀爬式橋梁纜索檢修機器人 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-2 創新優勢牽引機器人功能單元牽引機器人功能單元檢修機器人功能單元檢修機器人功能單元輔助輔助單元單元仿蠕蟲伸縮攀爬仿蠕蟲伸縮攀爬機理機理10CCRobot系列 仿生攀爬式橋梁纜索檢修機器人 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietar8、y2-2 創新優勢CCRobot-M系列 仿生攀爬式懸索橋主纜檢修機器人仿仿猿猴交替式猿猴交替式攀爬攀爬機理機理攀附手爪機構攀附手爪機構11 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-2 創新優勢12具備纜索表面狀態感知能力的掌足與重力自鎖機構具備纜索表面狀態感知能力的掌足與重力自鎖機構纜索表觀非典型損傷小樣本識別算法及光學模組纜索表觀非典型損傷小樣本識別算法及光學模組對比聚比聚類與度量學與度量學習異常異常檢測編碼結構光感知陣列以及損傷創面亞毫米級三維重構編碼結構光感知陣列以及損傷創面亞毫米級三維重構視觸覺引導下損傷9、創面自主清潔修補工具與工藝視觸覺引導下損傷創面自主清潔修補工具與工藝關鍵技術研究 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-3 產品規劃13產品品名稱名稱主纜檢測機器人拉索外觀檢測機器人拉索磁檢測機器人拉索清洗/修補機器人 多機協作機器人攀爬速度攀爬速度0.1m/s1m/s0.5m/s1m/s/整體整體質量量116kg12.5kg35kg20kg50kg負載能力能力/10kg40kg20kg40kg外形尺寸外形尺寸2045*1705*2650mm470*350*700mm/500*500*800mm/運行運行時間5h10、8h拖纜4h拖纜越障高度越障高度120mm10mm10mm10mm10mm安裝方式安裝方式跨越式安裝鉸鏈搭扣式，可單人完成分體安裝鉸鏈搭扣式便攜安裝多機分體安裝設計特點特點模塊化、可越障輕質、高速分體式，高負載高速、中負載高效、多機協作主要主要功功能能主纜檢測PE表觀檢測內部鋼絲檢測PE表觀清潔檢測、修補開開發應用用檢測類機器人機器人-已已應用用檢修修類機器人機器人-在研在研 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-3 產品規劃14主纜檢修機器人纜索檢修機器人多 機 器 人 協 作 式 大 跨 度 橋 梁 檢 修 11、機 器 人 班 組 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary15團隊介紹033-1 項目單位 3-2 團隊組成3-3 科研課題3-4 研究成果 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary3-1 項目單位AIRS是深圳市政府設立的十大基礎研究機構之一AIRS依托香港中文大學（深圳），聯合多個世界頂級研究機構，以全新模式設立AIRS致力于開創一個集政府引導、國際聯合、大學依托、企業合作、創投融資、雙創孵化等多方面于一體的新型研究機構模式深圳市人工智能12、與機器人研究院16 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary3-2 團隊組成項目負責人：X 博士工作經歷2016 年-至今 香港中文大學（深圳）機器人與智能制造研究院 副院長2017 年-至今 深圳市人工智能與機器人研究院 常務副院長兼特種機器人中心主任2022 年-至今 粵港澳高校城市運維特種機器人聯合實驗室主任社會兼職TC591/SC1全國機器人標準委員會特種設備用機器人技術委員分會委員SAC/SWG13全國特種作業機器人國家標準工作組委員NEA/TC35能源行業電力機器人標準化技術委員會委員廣東省人工智能與機器人13、學會理事研究成果主持或參與科技部國家重點研發計劃、國自然基金、廣東省基金、深圳市基礎研究等科技項目授權發明專利50余項，實用新型專利50余項，國際專利2項發表國際會議與期刊論文50余篇，參與編制并發布特種機器人領域國家標準5項研究領域:仿生特種機器人計算機視覺郵箱:17 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary3-2 團隊組成機 器 人本體設計運動控制協作優化環境感知導航規劃缺陷識別學習進化香港中文大學 博士深圳市海外高層次人才哈爾濱工業大學 博士后備級人才哈爾濱工業大學（深圳）博士中國科學技術大學 博士香港中文大學（14、深圳）博士后南京航空航天大學 博士香港中文大學（深圳)博士后臺灣科技大學 博士哥倫比亞大學機械系訪問學者上海交通大學 博士深圳先進院博士后后備級人才中國農業大學 博士美國伊利諾伊大學訪問學者后備級人才香港城市大學 博士深圳市海外高層次人才香港中文大學 博士深圳市海外高層次人才18 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary3-3 科研課題19 2017年深圳市基礎研究重點項目，仿生攀爬式斜拉橋拉索檢測機器人關鍵技術研究 2019年科技部國家重點研發計劃”智能機器人專項”，大跨度橋梁檢測作業機器人，2019-2021年廣東15、省自然科學基金，基于一體化電磁成像方法的橋梁錨固段缺陷檢測方法研究，2021年廣東省自然科學基金-粵桂基金重點，大跨度橋梁超長纜索保護層修補機器人關鍵技術研究,2022年國自然青年基金，基于單幀空間編碼光度測量的真動態三維掃描關鍵技術研究，2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary專利 授權發明 6 項+實用 39 項，申請發明/實用新型 107 項論文 CCRobot 系列連續五年發表機器人頂會論文 13 篇，IROS2021最佳應用論文1篇，最佳機構與設計論文提名1.CCRobot-V:A Silkworm-Like16、 Cooperative Cable-Climbing Robotic System for Cable Inspection and Maintenance,Zhenliang Zheng,Ning DING*,Huaping Chen,Xiaoli Hu,Sarsenbek Hazken,ICRA2022 2.CCRobot-IV:An Obstacle-free Split-type Quad-ducted Propeller-driven Bridge Stay Cable Climbing Robot,Zhenliang Zheng,Wenchao Zhang,Huaping Che17、n,Ning Ding*,IROS2021,3.CCRobot-III:A Wire-driven Palm-based Cable Climbing Robot for Inspection on the Cable-stayed Bridge,Ning Ding*,Zhenliang Zheng and Junlin Song,ICRA20204.Design and Implementation of the CCRobot-II:a Palm-based Cable Climbing Robot for Inspection on the Cable-stayed Bridge,Zhe18、nliang Zheng,Ning Ding*,ICRA20195.A Biologically Inspired Cable Climbing Robot:CCRobot-Design and Implementation,Zhenliang Zheng,Sufeng Hu and Ning Ding*,ROBIO2018標準 參編行業標準公路橋梁機器人智能檢測標準，中國工程建設標準化協會公路分會，在編3-4 研究成果20 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary214-1 現場應用4-2 商業模式4-3 市場價值419、-4 產業規劃04產業應用 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary4-1 現場應用浙江麗水紫金大橋重慶武陵山特大橋重慶細沙河特大橋重慶李家沱特大橋重慶嘉陵江石門大橋重慶馬桑溪長江大橋重慶大佛寺長江大橋湖北黃石棋盤洲大橋22 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary4-2 商業模式國內客戶：持有交通設施檢修資質的大區域機構海外客戶：本地交通設施檢修服務提供商服務理念：低成本體檢+早發現+小手術+治未病服務形態：本地化工程作業服務團隊+機器人設備20、租賃+數據分析服務特點：高效、低價、高精度、設備便捷、長期數據服務切 入 點：低價值纜索例行檢測服務 中期目標：高價值纜索作業服務市場、設備租賃、作業培訓 長期目標：全橋檢修服務總包、數據服務、咨詢設計服務發展方向：為本地檢測工程商提供便利的全橋檢修機器人設備租賃 作業培訓、數據服務、工藝改進咨詢及標準規范編制 23 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary纜索橋梁2萬余座，累計約300萬根纜索4-3 市場價值24病害檢測：競品公司爭品公司爭奪領域域高附加值作業：行行業空白，尚無空白，尚無競品品全橋檢修：未來未來規劃劃21、表觀損傷快速檢測：1000元/根內部損傷精細檢測：2000元/根纜索表面損傷修補、纜索表面清潔/涂裝安裝傳感器、附件維修等按照1%的纜索有高附加值需求橋面/橋底裂縫缺損檢測橋塔老化裂紋檢測橋墩水下樁基破損、露筋檢測約15億/年年約20億/年年200億/年年市市場年增年增長率率 8%公路纜索結構體系橋梁養護技術規范JTG/T51222021日常巡視：乘車巡視，一次/天；定期檢查：全面檢測，一次/年；五年以后一次/三年；特殊檢查：臺風/撞擊災后全檢 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary4-4 產業規劃2520232024202540座橋索快檢2026100座橋索快檢50座橋索維修300座全橋快檢100座全橋維修500座全橋快檢500座全橋維修2018-2022科研經費：1000萬自籌經費：1500萬8座橋索快檢30座橋采購意向開拓海外市場開拓維修市場布局全球全橋檢修產品定型服務模式原理樣機功能驗證 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary感謝觀看Thank you for watching