Robotiske løsninger sigter mod at forbedre jernbanebroens sikkerhed og vognens renlighed

Forskere ved Heriot-Watt University, i partnerskab med jernbanerhvervet RSSB, udvikler robotløsninger for at forbedre renheden af ​​jernbanevogne på svært tilgængelige steder og lette nærmere inspektion af jernbanebroer.

Det første projekt vil udvikle robotiserede mobile inspektionsplatforme, der kan operere mellem og under sæderne i en togvogn. I stand til at navigere og manipulere sig selv i begrænsede arbejdsområder, robotplatformene vil rense og opdage farer ved hjælp af en innovativ algoritme.

Dr. Mustafa Suphi Erden fra School of Engineering and Physical Sciences leder forskningen. Han sagde:"I første omgang vil vores arbejde fokusere på at udvikle en robotplatform til mobil, der autonomt kan navigere i det lukkede rum mellem og under sæderne i en togvogn. Vi vil derefter udvikle en algoritme til at opdage rengøring og farlige situationer ved hjælp af et detaljeret sæt billeder af togvogne.

"Vi vil også oprette en manipulator til at integrere med den mobile platform til at indsamle foruddefinerede objekter, der regelmæssigt tabes eller kasseres af jernbanepassagerer, såsom flasker, papirkopper, aviser, og også biologisk farlige genstande såsom knive, nåle, og injektorer efterladt af passagererne. "

Det andet projekt vil udvikle autonom droneteknologi til inspektion af jernbanebroer, især den indre kurve, hvor adgangen er begrænset.

Droner vil indsamle billeder autonomt under buerne og derefter automatisk analysere disse for at opdage defekter i strukturen. Defekter såsom revner, spalting (flager), nedsivning af vand, utilstrækkelig mørtel, fejljustering, og knusning vil blive undersøgt og identificeret til afhjælpningsarbejde.

Dr. Mustafa Suphi Erden forklarer, hvordan dronen ville fungere:"Et menneske vil bringe dronen til en startkant af buen, hvor den derefter automatisk begynder at flyve langs buens overflade ved at scanne gennem buens overflade og indsamle billeder. De indsamlede billeder vil derefter blive behandlet for at opdage defekter og advare vedligeholdelseseksperterne, så afhjælpning kan foretages hurtigt.Vores arbejde vil i første omgang fokusere på at udvikle den droneteknologi, der kan navigere selv ved hjælp af nærhedssensorer og webkameraer.

"Disse vil give dronen mulighed for at kontrollere sig selv fra den ene kant af buen til den anden gennem en vandret linje og vende tilbage for at følge en parallel sti på en anden vandret linje. Dette niveau af nøjagtighed, herunder opretholdelse af en nøjagtig afstand fra buens overflade, betyder, at hver tomme af buen vil blive inspiceret i detaljer. Vi vil derefter udvikle en machine learning-algoritme til at inspicere de indsamlede billeder og til at opdage et på forhånd identificeret sæt farer i broernes murværk. "

RSSB finansierer to fireårige ph.d. studerende som en del af Center for Doctoral Training in Robotics and Autonomous Systems.

Giulia Lorenzini, RSSB's Senior Partnerships and Grants Manager sagde:"Jernbaneindustrien er kun lige begyndt at få styr på, hvad Robotics and Autonomous Systems (RAS) -applikationer kan tilbyde. Det er dejligt at arbejde med en førende forskningsinstitution på området, så vores medlemmer i jernbanen kan se tegn på teknologiens potentiale i en fungerende, praktisk måde. "