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交通部運輸研究所Institute of Transportation, MOTC

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橋梁體檢的新幫手:輕便型機械手臂

  • 資料發布日期:107-07-13
  • 最後更新日期:109-06-08
  • 資料來源:運輸技術研究中心

幫橋梁作體檢,已有更輕巧、更簡便的工具!交通部運輸研究所與大同大學共同合作,針對易遭水份侵蝕且檢測難度頗高的跨河橋梁發揮創意,以機器手臂代替真人的概念,成功打造輕巧、方便且有效的橋梁檢測工具,讓人員能更安全、快速的完成橋梁體檢。

橋梁安全直接影響民眾通行安全,因此,需要定期檢測,適時維修,才能維持正常功能。我國道路橋梁將近3萬座,一般檢測橋梁時,工程人員需像蜘蛛人般攀上爬下,不僅危險且費時,遇到高橋墩或跨河橋梁時,雖可利用橋梁檢測車、高空作業車或無人飛行載具等工具輔助,但遇到地勢低漥地區或感潮河段的橋梁時,由於梁底與水面的空間狹小,且流速及深度難以掌握,人員、機具並不容易進入檢測,加以此類橋梁的主體結構經常與水及空氣反覆接觸,安全風險較高,因此對橋梁管理單位而言,如何安全有效的完成檢測,一直是個傷腦筋的問題。

為了協助橋梁管理單位檢測前述橋梁,運研所去(106)年與大同大學跨域研究團隊合作,結合機械、設計、電機領域專才,以機器手臂代替真人的概念,整合伸縮臂桿、遙控馬達、主動光源、電玩搖桿及智慧型手機,成功開發出輕巧且簡便的機械手臂。該手臂由多根可折疊的伸縮臂桿組成,適合安裝在一般小型客車頂架。經實測,已能夠穩定伸展至橋梁下方拍攝梁底影像並立即回傳,讓檢測人員可於橋上觀察梁底狀況,不需花費大量時間攀爬下橋、搭乘船艇或穿著防水裝備緩慢趨近,即可在安全環境下,快速簡易地完成近距離梁底檢測。

前述手臂除可應用在檢測橋梁外,亦適用於檢測擋土牆路基及港灣構造底部之安全狀況,深具發展潛力。為精益求精,運研所將持續增進該手臂之適用範圍、穩定性及運作效率,相信不久的將來,應可擴大適用領域,成為交通部設施體檢的好幫手。

輕便型橋梁檢測機械手臂收合狀態

圖1、輕便型橋梁檢測機械手臂收合狀態

輕便型橋梁檢測機械手臂運作情形

圖2、輕便型橋梁檢測機械手臂運作情形

機械手臂拍攝之橋底影像

圖3、機械手臂拍攝之橋底影像

 

Q&A

Q1:「輕便型橋梁檢測機械手臂」特色為何?
A1:本機械手臂適合安裝在一般小型客車頂架,適用性廣泛,整組臂桿總重約30公斤,材料成本約2萬元(不含影像擷取裝置及加工組裝費用),相較於市面上動輒數百甚至上千萬元的橋梁檢測車,本機械手臂可謂量輕、價廉且簡單易操作,除可取代人員攀爬下橋或涉水作業,人員亦可於橋上近距離地觀察橋體狀況,凡此除可提升人員作業安全外,檢測作業之品質及效率亦可同步獲得提升。

Q2:「輕便型橋梁檢測機械手臂」適用範圍?
A2:本機械手臂主要由多根可折疊伸縮的鋁質桿、遙控馬達及電玩把手組成,結構單純且簡單易操作,懸伸至橋梁底部之臂桿總長約5.5m,扣除必要之安全長度後,可用於檢測寬度10m以下之橋梁,故一般雙向各一車道之橋梁,均屬適用。

Q3:「輕便型橋梁檢測機械手臂」未來是否會投入實際運用?
A3:本機械手臂係在交通部經費支持下,由運研所與大同大學共同催生,屬官學合作案例,相關研發成果現正進行專利申請中。為利第1線橋梁檢測作業能更為安全、簡便,運研所未來將嘗試與產業界合作,希望能透過技術移轉方式,吸引有興趣業界投入生產,讓我國橋梁檢測作業之品質及效率,能持續獲得提升。

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