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巡检机器人功能及其应用分析

地铁列车在连续运行过程中，机械振动、磨损、加减速、制动等

因素会导致车辆车底结构件螺栓松动、管线脱落、设备摩擦或变形。

因车辆车底的部分检测点被遮挡、光线暗、空间狭窄、检测点多，且

检修作业时间多在凌晨，导致检修人员长期处于高负荷工作状态，这

对检修人员责任心、精神及身体状态造成的影响特别大，再加之人工

巡检工作量大、效率低、质量差，在这些因素的综合影响下，存在漏

检风险，这会严峻威逼列车的平安运行和乘客的人身平安。因此提高

作业效率、提高作业质量、改善检修工具、加快“人检”向“机检”转变

迫在眉睫。车底巡检机器人融合了机器视觉技术、人工智能技术、图

像识别分析技术、精准运动掌握技术和工业机器人技术等多种必威体育精装版尖

端技术，可以模拟人工作业方式对车辆底部箱体、管路、转向架等可

视零部件进行敏捷多角度的自动检测，能够自动识别设备故障点，后

台数据管理分析系统可为检修人员决策供应支持。采纳车底巡检机器

人能够高效解决人工检修作业存在的问题，是实现从“人检人修”迈向

“机检人修”的重要一步。

1地铁车辆检修现状

目前，我国地铁车辆检修主要分为日检、双周检/月检、定修、

架修、大架修等常用修程方式，以及A列检、B列检、架修(C列检)、

半寿命翻新等港铁方式。无论采纳哪种方式，其中的日常检查(日检、

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双周检/月检、A列检)最为频繁，任务最为繁重，基本是天窗点作业，

作业时间短、工作量大。车底日检的主要检修项点为车钩、转向架、

空气管路、车下电气柜、空气管路及制动系统等。若采纳人工检修方

式，即肉眼识别+便携式工具检测(手电筒)，实施快速例行检查和故障

处理，存在检修范围广、作业难度大、作业过程繁琐、检修效率低下、

遗留作业盲区、漏检漏修等问题。由于大部分检修项点依靠人工阅历

推断，人为因素影响较大，简单受检修地沟环境、人员工作状态、人

员技术水公平多方面因素影响，在检修效率及平安性、牢靠性等方面

均存在明显不足。为提高车辆整备力量、提升检修效果，亟需配置车

底巡检机器人。

2车底巡检机器人系统组成及工作原理

车底巡检机器人系统(如图1所示)主要包括机器人本体、通信系

统和后台系统。机器人本体由轮式运动平台、机械臂运动掌握系统、

视觉识别系统等组成。车底巡检机器人系统采纳先进的双臂机器人技

术、机器视觉技术、图像识别技术、激光SLAM(即时定位与地图构建)

技术、全自动化智能分析定位检测技术，以及物联网、大数据和云计

算等技术，模拟人工作业方式对车辆底部、转向架等可视零部件进行

敏捷多角度的自动检测，实现车底设备故障的自动识别、精确定

位及采集数据的实时传送;通过后台数据管理分析系统，自动安排巡

检任务、主动告警缺陷;采纳云计算方式对运维数据进行深度分析;利

用肯定的猜测算法表征潜在故障，建立各个设备生命周期曲线;通过

设备生命周期曲线实现设备状态监测和故障猜测性推断，为各级人员

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决策供应数据支持。

3车底巡检机器人功能分析

杭州地铁5号线五常车辆段自2023年1月投入使用车底巡检机

器人以来，通过前期一年多的数据积累及算法模型优化，该型机器人

的各项检测功能都达到了预期效果，特殊是在缺陷识别方面，精确

度达到100%。主要应用功能如下:车辆编号识别。通过OCR(光学字符

识别)、二维码等位于车底的标志物视觉识别方式，可自主识别待检

车辆车号，并自动将巡检结果记录在该列车的检修档案中。如当列车

随机停车，停车位置不确定时，可自动确定检测的起始位置。自主移

动巡检。利用既有的车底坑道，无需铺设轨道即可实现自主导航、自

主定位的移动检测，无需人工干预。通过自主导航定位系统及提升机

装置，可实现一台车底检测机器人检测多条坑道的目的，从A道到路

面再到B道的转换过程也无需人工干预，实现了高效流转使用。双机

械臂协同作业。通过两套六轴机械臂完全模拟人手臂操作可将关键部

件检测模块伸入到转向架内部，甚至可伸入到人工检测无法到达的位

置。可对关键部位进行多角度抓拍扫描，生成完整的三维图像信息，

并通过特定识别算法实现关键部位故障识别。双机械臂的效率是人工

检查的两倍。车底缺陷识别。车底巡检机器人能够统计1