1、2020-2023AIRSAllRightsReserved.Confidential&Proprietary大跨度桥梁缆索检修机器人Robotic Maintenance System for Long-span Cable-stayed Bridge 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary1-1 项目背景 1-2 应用场景1-3 痛点难点1-4 相关研究101项目背景 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary我国交通基础建设稳中求进，桥梁2、建设加速，智能运维需求逐步显现1-1 项目背景统计数据已建成 91.28万 座公路桥梁，6628.55万延米已建成 6444座 特大跨度桥梁，主要为拉索类发展趋势已建桥梁病害爆发时间段较为集中行业面临一线检修作业人员短缺交通行业由大规模建设转向建养并重台湾宜兰大桥事故 20191001虎门大桥涡振现象 202005052 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary1-2 应用场景3填充物钢丝束保护层悬索桥斜拉桥斜拉索悬索主缆双层HDPE外套管外包PE注油性蜡镀锌钢绞线聚氨脂泡沫填充悬索/拉索设计寿命30年实际平均寿命为13、5.37年主缆设计寿命为100年早期建设桥梁病害较多外保护层物理损伤老化劣化异常形变内部钢丝腐蚀锈蚀钢丝断裂锚固接头连接异常钢丝断裂悬索索夹滑移异位挤压裂口 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary1-3 痛点难点4传统人工检修：难度大、风险高、吊篮笨重、易伤保护层、效率低下、影响交通、成本高昂无人机检测：操控要求高、受高空风影响、仅能表面检测、续航短、有死角、无法全覆盖 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary1-4 相关研究5缆索检测：主要4、采用轮式机器人，速度快，但载荷低、难越障、易打滑，不具备自主维修能力主缆检修：主要采用悬挂检修缆车搭载人工作业方式，揽绳拖拽。主缆检修机器人尚属于行业空白韩/成均成均馆大学大学美美/IPC公司公司美美/维吉尼吉尼亚东南大学南大学华南理工南理工中中铁大大桥国防科大国防科大上海交大上海交大爬升爬升三边6轮4轮双边8轮双边4轮双边8轮轮式三边6轮气动伸缩锁紧连杆压紧螺栓弹簧锁紧磁力压紧弹簧锁紧螺栓弹簧锁紧弹簧锁紧螺母弹簧锁紧多片闸瓦夹紧防偏防偏防偏万向轮重力位姿调整三轮均分布防偏万向轮重力位姿调整三轮均向分布三轮均向分布两对夹掌直径直径连杆调节/螺栓调节/可调重量重量20kg48磅/7kg10kg85、0kg20kg100kg双双边轮式式拉索横截面主动轮三三边轮式式5 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary6项目简介022-1 技术路线2-2 创新优势2-3 产品规划 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-1 技术路线7基于多机协作的仿生攀爬式桥梁斜拉索/主缆检修机器人载体：可达、可返，高速度+高载荷作业：自检、自修，模块化+易配置 悬索桥主缆悬索桥主缆快速攀爬快速攀爬牵引前体牵引前体检测与维修检测与维修机器人本体机器人本体斜拉索斜拉6、索/悬索悬索 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-1 技术路线8CCRobot-I,第1代 并联仿生攀爬机器人(2018)CCRobot-II,第2代电机驱动仿生攀爬机器人（2019）CCRobot-III,第3代分体式攀爬机器人（2020）CCRobot-IV-F,第4代 飞行分体式攀爬机器人（2020）CCRobot-V,第5代多机攀爬机器人（2021）CCRobot-M-I,第1代主缆检测机器人（2022）2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Pro7、prietary2-2 创新优势9巡检修高 速 度高 载 荷高 覆 盖多机协作自主检测三维测量模块配置视触引导自主规划热熔修复CCRobot系列 仿生攀爬式桥梁缆索检修机器人 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-2 创新优势牵引机器人功能单元牵引机器人功能单元检修机器人功能单元检修机器人功能单元辅助辅助单元单元仿蠕虫伸缩攀爬仿蠕虫伸缩攀爬机理机理10CCRobot系列 仿生攀爬式桥梁缆索检修机器人 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietar8、y2-2 创新优势CCRobot-M系列 仿生攀爬式悬索桥主缆检修机器人仿仿猿猴交替式猿猴交替式攀爬攀爬机理机理攀附手爪机构攀附手爪机构11 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-2 创新优势12具备缆索表面状态感知能力的掌足与重力自锁机构具备缆索表面状态感知能力的掌足与重力自锁机构缆索表观非典型损伤小样本识别算法及光学模组缆索表观非典型损伤小样本识别算法及光学模组对比聚比聚类与度量学与度量学习异常异常检测编码结构光感知阵列以及损伤创面亚毫米级三维重构编码结构光感知阵列以及损伤创面亚毫米级三维重构视触觉引导下损伤9、创面自主清洁修补工具与工艺视触觉引导下损伤创面自主清洁修补工具与工艺关键技术研究 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-3 产品规划13产品品名称名称主缆检测机器人拉索外观检测机器人拉索磁检测机器人拉索清洗/修补机器人 多机协作机器人攀爬速度攀爬速度0.1m/s1m/s0.5m/s1m/s/整体整体质量量116kg12.5kg35kg20kg50kg负载能力能力/10kg40kg20kg40kg外形尺寸外形尺寸2045*1705*2650mm470*350*700mm/500*500*800mm/运行运行时间5h10、8h拖缆4h拖缆越障高度越障高度120mm10mm10mm10mm10mm安装方式安装方式跨越式安装铰链搭扣式，可单人完成分体安装铰链搭扣式便携安装多机分体安装设计特点特点模块化、可越障轻质、高速分体式，高负载高速、中负载高效、多机协作主要主要功功能能主缆检测PE表观检测内部钢丝检测PE表观清洁检测、修补开开发应用用检测类机器人机器人-已已应用用检修修类机器人机器人-在研在研 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary2-3 产品规划14主缆检修机器人缆索检修机器人多 机 器 人 协 作 式 大 跨 度 桥 梁 检 修 11、机 器 人 班 组 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary15团队介绍033-1 项目单位 3-2 团队组成3-3 科研课题3-4 研究成果 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary3-1 项目单位AIRS是深圳市政府设立的十大基础研究机构之一AIRS依托香港中文大学（深圳），联合多个世界顶级研究机构，以全新模式设立AIRS致力于开创一个集政府引导、国际联合、大学依托、企业合作、创投融资、双创孵化等多方面于一体的新型研究机构模式深圳市人工智能12、与机器人研究院16 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary3-2 团队组成项目负责人：X 博士工作经历2016 年-至今 香港中文大学（深圳）机器人与智能制造研究院 副院长2017 年-至今 深圳市人工智能与机器人研究院 常务副院长兼特种机器人中心主任2022 年-至今 粤港澳高校城市运维特种机器人联合实验室主任社会兼职TC591/SC1全国机器人标准委员会特种设备用机器人技术委员分会委员SAC/SWG13全国特种作业机器人国家标准工作组委员NEA/TC35能源行业电力机器人标准化技术委员会委员广东省人工智能与机器人13、学会理事研究成果主持或参与科技部国家重点研发计划、国自然基金、广东省基金、深圳市基础研究等科技项目授权发明专利50余项，实用新型专利50余项，国际专利2项发表国际会议与期刊论文50余篇，参与编制并发布特种机器人领域国家标准5项研究领域:仿生特种机器人计算机视觉邮箱:17 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary3-2 团队组成机 器 人本体设计运动控制协作优化环境感知导航规划缺陷识别学习进化香港中文大学 博士深圳市海外高层次人才哈尔滨工业大学 博士后备级人才哈尔滨工业大学（深圳）博士中国科学技术大学 博士香港中文大学（14、深圳）博士后南京航空航天大学 博士香港中文大学（深圳)博士后台湾科技大学 博士哥伦比亚大学机械系访问学者上海交通大学 博士深圳先进院博士后后备级人才中国农业大学 博士美国伊利诺伊大学访问学者后备级人才香港城市大学 博士深圳市海外高层次人才香港中文大学 博士深圳市海外高层次人才18 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary3-3 科研课题19 2017年深圳市基础研究重点项目，仿生攀爬式斜拉桥拉索检测机器人关键技术研究 2019年科技部国家重点研发计划”智能机器人专项”，大跨度桥梁检测作业机器人，2019-2021年广东15、省自然科学基金，基于一体化电磁成像方法的桥梁锚固段缺陷检测方法研究，2021年广东省自然科学基金-粤桂基金重点，大跨度桥梁超长缆索保护层修补机器人关键技术研究,2022年国自然青年基金，基于单帧空间编码光度测量的真动态三维扫描关键技术研究，2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary专利 授权发明 6 项+实用 39 项，申请发明/实用新型 107 项论文 CCRobot 系列连续五年发表机器人顶会论文 13 篇，IROS2021最佳应用论文1篇，最佳机构与设计论文提名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标准 参编行业标准公路桥梁机器人智能检测标准，中国工程建设标准化协会公路分会，在编3-4 研究成果20 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary214-1 现场应用4-2 商业模式4-3 市场价值419、-4 产业规划04产业应用 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary4-1 现场应用浙江丽水紫金大桥重庆武陵山特大桥重庆细沙河特大桥重庆李家沱特大桥重庆嘉陵江石门大桥重庆马桑溪长江大桥重庆大佛寺长江大桥湖北黄石棋盘洲大桥22 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary4-2 商业模式国内客户：持有交通设施检修资质的大区域机构海外客户：本地交通设施检修服务提供商服务理念：低成本体检+早发现+小手术+治未病服务形态：本地化工程作业服务团队+机器人设备20、租赁+数据分析服务特点：高效、低价、高精度、设备便捷、长期数据服务切 入 点：低价值缆索例行检测服务 中期目标：高价值缆索作业服务市场、设备租赁、作业培训 长期目标：全桥检修服务总包、数据服务、咨询设计服务发展方向：为本地检测工程商提供便利的全桥检修机器人设备租赁 作业培训、数据服务、工艺改进咨询及标准规范编制 23 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary缆索桥梁2万余座，累计约300万根缆索4-3 市场价值24病害检测：竞品公司争品公司争夺领域域高附加值作业：行行业空白，尚无空白，尚无竞品品全桥检修：未来未来规划划21、表观损伤快速检测：1000元/根内部损伤精细检测：2000元/根缆索表面损伤修补、缆索表面清洁/涂装安装传感器、附件维修等按照1%的缆索有高附加值需求桥面/桥底裂缝缺损检测桥塔老化裂纹检测桥墩水下桩基破损、露筋检测约15亿/年年约20亿/年年200亿/年年市市场年增年增长率率 8%公路缆索结构体系桥梁养护技术规范JTG/T51222021日常巡视：乘车巡视，一次/天；定期检查：全面检测，一次/年；五年以后一次/三年；特殊检查：台风/撞击灾后全检 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary4-4 产业规划2520232024202540座桥索快检2026100座桥索快检50座桥索维修300座全桥快检100座全桥维修500座全桥快检500座全桥维修2018-2022科研经费：1000万自筹经费：1500万8座桥索快检30座桥采购意向开拓海外市场开拓维修市场布局全球全桥检修产品定型服务模式原理样机功能验证 2020-2022 AIRSAll Rights Reserved.Confidential&Proprietary感谢观看Thank you for watching