沈阳建筑大学推出“好技术、好产品”系列推介，搭建技术落地与社会需求之间的精准桥梁，具有推动高校创新成果从“书架”走向“货架”，从“实验线”迈向“生产线”的重要意义。本期摘录沈阳建筑大学机械工程学院的“好技术、好产品”：基于多模态融合的智能管道探伤机器人。

针对市政排水管道内部淤泥沉积、树根侵入以及低光照管道环境等带来的检测难题。本产品面向非结构化排水管道的缺陷检测需求，集机器人平台、多传感器、低光照图像增强、缺陷智能识别与定位、三维重建与定量评估等技术于一体。机器人系统采用轻量模块化设计，搭载激光雷达、多目视觉、超声波测距等传感器，结合Zero-DCE低光照图像增强技术、改进的YOLO11检测算法、UDIS2图像拼接算法及三维重建技术，可实现对管道内部多种缺陷的精准识别、定位与量化分析。目前已完成机器人结构设计与实物搭建、控制系统设计、图像增强与缺陷检测算法的可靠性验证，具备原型系统开发能力。该产品具有较高的成熟度，已在沈阳智振科技有限公司完成试点测试。

机器人整体结构示意图

排水管道探伤机器人主要性能参数指标如表1所示：

机器人硬件拓扑图

耐用性：机器人平台采用不锈钢等高性能材料制作，具备IP65级防水，具有良好的越障与爬坡能力，控制系统基于英伟达Jetson Orin NX与ESP32-3S双处理器架构，具备高可靠性与实时性，预计使用寿命不低于5年，核心部件无故障运行时间≥2000小时。

实用性：机器人平台具备自适应变径、缺陷自动识别与定位、三维重建与量化分析等功能，可有效解决传统CCTV机器人传感器集成度低、依赖人工视频目测判读、检测精度低、漏检率高、无法量化缺陷等问题。已在管道环境中完成初步测试，识别准确率≥90%，检测效率较人工检测提升3倍以上。

经济性：单台机器人预估生产成本约4万元，市场售价约10万元，较同类产品（KT-985CCTV管道检测机器人售价约为20万元）成本降低50%。

可推广性：系统适用于市政排水管道、工业管道、综合管廊、长输天然气管道等多种场景，适配管径范围广，无需特殊资质即可操作。推广周期预计2~3周，具备快速产业化潜力，可与地方政府、市政公司、检测服务机构合作落地。

机器人管道作业工作示意图

沈阳智振科技有限公司于2023年引入本团队研发的“智能管道探伤机器人”，在其厂区及市政管网中开展了系统性应用。该机器人具备IP65级防水能力，可适应DN300~DN2000管径与50°坡度的复杂环境，通过多传感器融合与智能检测算法，实现了对管道裂缝、树根等缺陷的精准识别，平均检测精度超90%，定位误差小于0.5米。在实际应用中，机器人检测效率较人工作业提升3倍以上，有效防范管道老化带来的运营风险，为厂区安全运行提供了可靠技术保障。

机器人操控系统界面展示

检测算法模型及缺陷检测效果展示

缺陷定位与三维重建效果

已登记计算机软件著作权2项，后续将申报相关专利。

合作方式：专利许可等

联系方式：安冬13504990528

                andong@sjzu.edu.cn