GE研發仿生檢修機器人,新技術如何為發動機進行「微創手術」?

2023-09-21     看航空

原標題:GE研發仿生檢修機器人,新技術如何為發動機進行「微創手術」?

據簡單飛行網站(SimpleFlying)9月10日報道稱,通用電氣集團(GE)航空航天研究所與紐約賓漢姆頓大學合作,研發出了一款仿生檢修機器人Sensiworm,能進入發動機內部結構中,探查潛在的安全隱患。

報道稱,這一技術為提升飛機檢測效率,縮短飛機運行成本提供了新的可能。

GE航空發動機

01

蠕蟲機器人的仿生學原理

報道稱,Sensiworm仿生機器人自帶內置電源和機載系統,通過仿生學原理可模擬尺蠖的蠕動姿態,鑽入結構複雜的航空發動機內部檢測故障,這樣可排查到發動機內細微角落,不會像內窺鏡那樣留下死角,更不必反覆拆卸發動機。

靠身體蠕動前行的尺蠖。

當Sensiworm仿生機器人進入發動機後,其頭部安裝的攝像頭會實時反饋拍攝畫面,幫助技術人員識別零部件內,可能出現的裂縫、腐蝕等問題。

而機器人周身安裝的傳感器,能嗅出氣體泄漏並測量發動機部件隔熱塗層的厚度。

Sensiworm能夠在曲面上蠕動前行。

報道稱,Sensiworm仿生機器人的能力,能夠給航空發動機來一場「微創手術」。

不過,目前Sensiworm僅能做到對發動機部件的檢測。研發人員未來的目標是,在其發現缺陷後,能夠通過自主維修能力對部分發動機問題進行維修。

這需要機器人擁有更高水平的人工智慧,目前短時間內還難以達到。

02

作為航空助手的機器人

羅羅公司蛇形機器人展示圖。

類似Sensiworm這樣的機器人或是無人機,目前在航空領域用途已十分廣泛。

簡單飛行援引英國皇家航空學會文章報道稱,羅羅公司曾在2018年,利用蛇的仿生學技術,研製出一款蛇形機器人,其效果與Sensiworm類似,能夠進入發動機內部,通過扭曲蜿蜒蛇形機身,探測發動機內部結構複雜的死角。

美國空軍研究實驗室 (AFRL) 也與來自英國的科技公司OC Robotics合作開展了針對蛇形機器人的開發工作,目的也是為了更高效地實現對美國軍用飛機發動機的檢測。

空客研發的檢測無人機。

除了對發動機內部的檢測之外,還有一種名為「遠程自動化飛機檢查及傳播系統(RAPID)」的無人機,可實現自主檢測定位飛機外表面的損傷位置。

這是一種端到端的系統:無人機圍繞飛機周身進行檢測,將發現的損傷部位拍照並建立初步的損傷報告,以供技術人員參考,可有效縮短飛機檢查時間,同時減少地勤人員的工作量,技術人員也能更及時地處理可能出現的隱患。

RAPID無人機由愛爾蘭航空軟體開發商Output 42公司與英國的藍熊系統研究公司(Blue Bear Systems Research)合作研發,英國易捷航空是其首個用戶,目前該無人機已被15家航司應用于飛機檢測。

簡單飛行援引易捷航空發布的報告稱,使用RAPID無人機使得之前地勤人員需要幾天才能完成的檢測縮短到幾個小時。易捷航空認為使用無人機可減少90%的飛機檢查時間。

Invert Robotics爬行機器人。

英國皇家航空學會的文章提及,並非所有的檢測機器人都需要飛行。

紐西蘭新創公司Invert Robotics推出過一款爬行機器人。該機器人採用獲得專利的吸力裝置,能夠使機器人無論在何種角度,哪怕是倒置狀態下,依然能緊貼飛機外表面爬行,並配備有攝像頭,實時傳輸檢測結果。

有意思的是,這類吸力裝置最初被用來檢測食品與飲料行業的不鏽鋼易拉罐曲面,經過技術改進後,可以附著在粗糙或不平整的表面,並且在乾燥或潮濕狀態下運行,從而能夠在機翼和機身外表面,以及機庫內部正常使用。

03

機器人的技術前景

易捷航空飛機

在航空領域大規模使用檢修機器人,毫無疑問將提升飛機利用率,能夠節省成本,減少對航空公司調度團隊的干擾,為航空公司帶來更多利潤。

簡單飛行報道,像易捷航空這樣的低成本航司更樂於使用類似技術,因為低成本航司的利潤很大程度上取決于飛機的運行時間,而不飛行的飛機是無法為航空公司賺錢的

醫療機器人概念圖

在這一領域不斷推進的公司並不僅僅是GE一家。

漢莎旗下的漢莎技術公司 (LHT) 採用Invert Robotics(一種爬行機器人)類似的技術,研發出了一款移動檢測機器人 (MORFI),能夠使用熱成像技術探測飛機外表面的裂紋。

另據航空周刊2019年的一篇報道稱,漢莎、羅羅等行業巨頭認為,航空業應該向醫療等其他行業借鑑經驗,例如,微米級機器人在醫療領域已被廣泛應用,類似的技術經過改進之後也能夠應用在航空檢測領域。

能檢測發動機內部的甲蟲型機器人。

在新技術和新產品不斷出現的同時,一些政策分析人士指出,類似的自動化技術在航空領域的廣泛普及,可能會導致地勤和基層技術人員的失業——畢竟在速度、準確性、精確性這些方面,人類難以同智能化的機器人相匹敵。

但是,也有觀點認為,大量採用智能機器人並不會完全取代人類的工作,航空業不同其他行業,它的每一個步驟都涉及安全檢測和標準認定。因此,再精密的機器在最終的可靠性上,將始終難以與人類競爭。或者說,在對安全負責這一點上,只有人類能夠當此重任。

反之,機器人可以將技術人員從繁瑣的重複性工作中解放出來,進而舒緩他們的工作疲勞。

當然以上兩種觀點也是見仁見智,但對於航空業發展趨勢而言,檢修機器人在未來的占比無疑會進一步擴大。

排版:陳奕煊

策劃 | 文案:積羽沉舟

編審 | 監製:武晨、王蘭

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召回產品、更換部件,普惠和通用電氣正遭遇同類型航發困境

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/87251349feb1ac65605805a2cb0c879c.html