智能機器人助力探查地下管道堵塞

科技日報北京11月17日電 （實習記者張佳欣）街道的下面是複雜的管道，對其進行定期檢查或修復，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、破壞環境。英國研究人員在《機器人與人工智能前沿》雜誌上發表的一項新研究表明，英國微型機器人可在最窄的管道網絡中穿行，並將損壞部分或有障礙物存在的圖像傳給人類操作員。

利茲大學教授內塔·科恩博士團隊展示的一種名為“喬伊”的微型機器人，可完全自主探索真實的地下管網，甚至無需相機導航。喬伊是第一個能夠獨自在直徑僅為7.5釐米的迷宮管道中導航的機器人，它的重量只有70克，甚至小到可放在手掌中。

喬伊藉助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。它配備了一系列節能傳感器，可測量它到牆壁、交叉口和角落的距離，還配備了導航工具、麥克風和攝像頭，以及用於拍攝管網中的故障並保存圖像的“聚光燈”，原型機的生產成本為300英鎊。

該團隊展示了喬伊能夠在沒有任何人類操作員指示的情況下，通過一個實驗管道網絡找到方向，這個管道網絡包括一個T形接頭、一個左右角、一個死衚衕、一個障礙物和三個筆直的部分。平均而言，喬伊僅用了45秒多一點的時間就探索了大約1米長的管網。研究人員還證實，機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算機視覺的情況下導航。這既節省了能源，又延長了喬伊的電池壽命。每當電池電量不足時，喬伊就會回到原點，“補充”能量。

研究人員表示，其目標是開發一羣可交流和合作的“喬伊們”，而且它們還將通過一個名為“袋鼠媽媽”的母親機器人進行部署。袋鼠媽媽將配備更復雜的傳感器和機械臂等修復工具，並攜帶多個喬伊。最終，該系統能夠檢查和繪製管網的狀況圖，監控管道甚至執行維護任務。