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百米高空的桥梁缆索，，，，，，是包管交通命脉的 “生命线”，，，，，，恒久以来，，，，，，缆索磨练作业面临高空情形重大、古板装备可靠性缺乏等诸多挑战：现有装备普遍难以兼顾高效移动、重载作业与跨缆作业需求，，，，，，机械人保存断电坠落危害，，，，，，易爆发卡滞困停，，，，，，手艺落地瓶颈突出。。。。。。在此配景下，，，，，，叮嘱博士团队针对性研发系列立异手艺计划，，，，，，相关研究效果相继揭晓在机械人领域顶级期刊IEEE Transactions on Robotics (T-RO)，，，，，，Journal of Field Robotics（JFR），，，，，，和Journal of Bionic Engineering。。。。。。

同时，，，，，，叮嘱博士团队研发的桥梁修补机械人先后在浙江嘉绍长江大桥和汕头金潮大桥落地应用，，，，，，乐成构建起桥梁缆索智能养护系统，，，，，，推动缆索运维手艺从实验室研发迈向工程化应用。。。。。。团队的理论立异与工程落地为桥梁缆索智能运维提供了可靠的手艺支持。。。。。。

一览叮嘱博士团队揭晓的4篇顶刊

1. Zhenliang Zheng, Ning Ding, Herbert Werner, Feng Ren, Yongyuan Xu, Wenchao Zhang, Xiaoli Hu, Jianguo Zhang, and Tin Lun Lam. "CCRobot-S: A Robotic Cable Climbing Squad Collaborating for Fast Inspection and Heavy-duty Maintenance" IEEE Transactions on Robotics (T-RO), October 2025.

大跨度桥梁缆索磨练恒久面临“高效移动、重载作业、跨缆无邪”难以兼顾的难题。。。。。。团队立异性提出可重构并联式绳索驱动多机协作攀爬战略，，，，，，研发协作式缆索攀爬机械人班组（CCRobot-S），，，，，，乐成突破古板机械人在大跨度桥梁斜拉索检测与维护中的效率、载重、无邪性三大焦点瓶颈，，，，，，为大跨度桥梁缆索磨练提供刷新性手艺计划。。。。。。

该设计基于CCRobot系列机械人的手艺积累，，，，，，由4个轻量化可移动锚定基座与1个可集成重载作业？？？？？？？榈奈扌捌教ㄗ槌。。。。。。通过可移动锚定基座的动态移位与多机协同机制，，，，，，系统实现可重构运动形态，，，，，，突破简单机械人的事情空间限制，，，，，，付与无邪平台跨缆索移动能力。。。。。。协作式班组架构仅驱动系统中焦点运动部件，，，，，，实现高运动效率与高迅速性的协同优化，，，，，，彻底解决古板机械人运动模式简单导致的磨练效率低下问题。。。。。。

舷立异接纳 “轮-掌-绳” 复合驱动计划，，，，，，通过可控粘附力替换摩擦力与缆索外貌交互，，，，，，团结多机械人协同牵拉作业载荷，，，，，，实现附着力与负载的解耦，，，，，，有用解决高负载下机械人与缆索外貌摩擦力缺乏的难题，，，，，，告竣系统负载能力的放大效应。。。。。。

同时，，，，，，团队设计了面向缆索检测的零停；；；；逝啦教ò芨咝б涣饕担┯朊嫦蚶滤餍薷吹闹┲胧脚逝啦教ò苤卦匚裙套饕担，，，适配差别作业需求。。。。。。

该论文揭晓在机械人学领域顶级期刊IEEE Transactions on Robotics上。。。。。。

论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/11196028

2. Zhenliang Zheng, Chao Wang, Xiaoli Hu, Lun Zhang, Wenchao Zhang, Yongyuan Xu, Pengfei Liu, Xufang Pang, Tin Lun Lam and Ning Ding. "Developing a Climbing Robot for Stay Cable Maintenance with Security and Rescue Mechanisms", Journal of Field Robotics (JFR), February 2025.

缆索攀爬机械人恒久面临高空作业的多重危害：机械人断电可能坠落；；；；；易卡滞困于高空；；；；；强风、外貌障碍等重大工况更增添作业不确定性。。。。。。从实验室到百米高空，，，，，，清静是其主要挑战。。。。。。清静救援机制的缺失，，，，，，是制约该手艺从实验室走向工程应用的要害瓶颈。。。。。。优德官网立异性提出 “双机械人协作系统+三重清静救援机制” 一体化计划，，，，，，通过双机械人协作与三重清静救援机制构建缆索攀爬机械人作业焦点清静包管。。。。。。

双机械人协作系统包括“缆索磨练机械人”与“缆索救援机械人”，，，，，，双机共享轻量化？？？？？？？榛逝榔教ǎ，，，接纳铰链-卡扣式开合结构，，，，，，单人即可完成装置，，，，，，适配主流直径桥梁缆索。。。。。。其中，，，，，，缆索磨练机械人依托机械臂完成打磨、裂痕修复等重载作业；；；；；缆索救援机械人搭载环形导轨与双对称抓取夹爪，，，，，，通过视觉辅助定位系统实现与磨练机械人捕获杆的精准对接。。。。。。

三重清静救援机制包括

可变阻尼清静着陆机制：攀爬单位集成单向阻尼器，，，，，，机械人上行时阻尼不介入以包管攀爬效率；；；；；下行或坠落时阻尼器锁止，，，，，，硅油阻尼通过粘性力消耗重力势能，，，，，，且阻尼值巨细随着机械人下坠速率的增添而增添，，，，，，最终使机械人以可控小速率清静着陆。。。。。。
可熔夹爪机制：夹爪要害传动部位嵌入低熔点合金，，，，，，设置自力于主电源的备用电池供电应急加热片；；；；；当夹爪因机械卡滞、电机失效无法解锁时，，，，，，地面远程启动加热片，，，，，，合金溶化后预紧弹簧拉动夹爪脱离缆索，，，，，，释放夹持压力。。。。。。
机械人救援机制：磨练机械人被困时，，，，，，救援机械人沿缆索上行至目的位置，，，，，，通过环形导轨调理夹爪径向位置，，，，，，借助视觉辅助系统实现捕获杆精准对接，，，，，，抓取后拖拽被困机械人返回地面。。。。。。

该设计填补了行业内缆索攀爬机械人清静救援机制空缺，，，，，，推下手艺向“可现实安排、高可靠清静性”的工程化偏向迈进，，，，，，为该手艺的推广应用扫清了要害障碍，，，，，，其焦点设计思绪也为逆重力情形下特种机械人的清静研发提供了主要参考。。。。。。

该论文揭晓在机械人学领域顶级期刊Journal of Field Robotics上，，，，，，并获选为当期封面文章。。。。。。同时，，，，，，论文在该期刊中国作者2025年第一季度揭晓文章三月内下载量中位列前茅，，，，，，论文作者被授予“Wiley威立中国高孝顺作者奖”声誉称呼。。。。。。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/rob.22519

3. Zhenliang Zheng, Yongyuan Xu, Xuchun He, Tin Lun Lam and Ning Ding. "A cascaded strategy with embodied artificial intelligence: forward kinematics solutions for CCRobot-S", Journal of Field Robotics (JFR), December 2025.

协作式缆索攀爬机械人班组系统CCRobot-S通过动态调解锚点与缆索长度，，，，，，实现了跨缆作业与重构能力，，，，，，显著拓展了事情空间、负载能力与无邪性。。。。。。然而，，，，，，锚点可移动性引入的运动冗余与非线性耦合，，，，，，导致前向运动学求解极为重大。。。。。。古板数值要领高度依赖初值选择，，，，，，且收敛域不可预知，，，，，，极易陷入局部最优或爆发物理不可行解，，，，，，难以知足实时控制对稳固性、精度与唯一解的严酷要求。。。。。。前向运动学求解一旦失败，，，，，，可能引发系统碰撞或坠毁等严重效果，，，，，，成为制约CCRobot-S现实安排的要害清静瓶颈。。。。。。

针对上述挑战，，，，，，团队提出“深度学习+数值优化”级联战略：首先，，，，，，构建轻量级多层感知机（MLP）神经网络，，，，，，通过收罗机械人逆运动学仿真数据与物理样机真实数据，，，，，，学习缆索长度与平台位姿之间的非线性映射关系，，，，，，快速提供靠近真实解的初值预计；；；；；随后，，，，，，将该初值输入至数值优化？？？？？？？椋，，，在局部凸区域内举行细腻迭代，，，，，，最终获得唯一且物理可行的前向解。。。。。。该要领有用团结了神经网络的高效迫近能力与数值要领的局部准确性，，，，，，显著提升了求解的收敛率、稳固性与实时性，，，，，，同时，，，，，，1:1的输入输出训练数据亦包管了前向解的唯一性。。。。。。相较于古板数值法，，，，，，所提级联战略无需依赖初值的选择，，，，，，可实现100%收敛于唯一且物理可行解；；；；；相较于简单神经网络要领，，，，，，所提级联战略对航行平台的位姿展望精度显著更优。。。。。。通过集成该战略，，，，，，CCRobot-S乐成实现了重大缆索结构中的一连攀爬与跨缆作业使命，，，，，，验证了其在攻克系统前向运动学求解中的非线性、高维度与多解性难题的有用性。。。。。。

该论文揭晓在机械人学领域顶级期刊Journal of Field Robotics上。。。。。。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/rob.70140

4. Shengkai Liu, Chao Wang, Xiaoqiang Yuan and Ning Ding. "Design and Control of a Bionic Inspection Robot for Suspension Bridge Main Cables." Journal of Bionic Engineering (2025)

本研究针对悬索桥主缆恒久袒露于卑劣情形且古板人工检测效率低、危害高的问题，，，，，，以及现有轮式或履带式爬行机械人在重大缆索情形中因振动、外貌不平及强风滋扰而面临的稳固性、顺应性与越障能力局限，，，，，，设计了一款受尺蠖运动启发的仿生协作攀爬机械人CCRobot-M-II。。。。。。该机械人通过模拟尺蠖“抓握-缩短-舒展”的步态，，，，，，使用上下车体相对滑动与八组手爪交替开合实现稳固爬行；；；；；集成了自顺应变轨距机构以适配740mm-1100mm缆索间距、多传感器融合的防滑防坠清静机制，，，，，，并建设了含风力反响的闭环控制系统，，，，，，可凭证实时风速动态调解抓握力与爬行速率。。。。。。作为全球首个沿悬索桥边跨乐成登顶的主缆检测机械人，，，，，，实验室与实桥测试显示其最大爬行速率可达7.44 m/min，，，，，，能跨越30mm高障碍，，，，，，并完成了约253米的主缆检测使命。。。。。。与同类机械人相比，，，，，，其在越障能力、定位精度和针对主缆检测的专用性方面具有显著优势，，，，，，为桥梁智能运维提供了新的手艺范式。。。。。。

该论文揭晓在国际仿生工程领域焦点期刊Journal of Bionic Engineering上。。。。。。

论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42235-025-00818-1

论文作者简介

郑振粮，，，，，，结业于哈尔滨工业大学，，，，，，研究偏向为仿生攀爬机械人、多机械人系统。。。。。。以第一作者在 IEEE T-RO、J-FR、IEEE RA-L、ICRA、IROS 等机械人顶级期刊聚会上揭晓论文十余篇，，，，，，授权发明专利20余项及国际专利1项。。。。。。；；；；竦肐EEE IROS2021最佳应用论文奖，，，，，，IEEE IROS2021最佳机构与设计奖提名、2025年中国仪器仪表学会科技前进奖。。。。。。

柳胜凯，，，，，，博士，，，，，，结业于北京理工大学，，，，，，曾任优德官网和中国科学手艺大学联培博士后，，，，，，以第一作者揭晓多篇IEEE Trans. Mechatronics、Industrial Electronics等高水平SCI期刊论文，，，，，，获天下智慧识别立异挑战赛二等奖。。。。。。主持深圳市优异科技立异人才项目一项（主持在研），，，，，，加入广东省面上项目及特种机械人等多项研究课题；；；；；聚焦机械人非结构化情形下的高顺应性与低损伤控制，，，，，，致力于赋能高端装备的自主决议与柔性化作业。。。。。。

王超，，，，，，高级工程师，，，，，，工学硕士，，，，，，结业于厦门大学物理与机电工程学院。。。。。。恒久深耕机械人手艺研发与工程化领域，，，，，，专长于机械人系统架构、多机协同和高实时运动控制，，，，，，曾主导多类型机械人全生命周期开发项目，，，，，，在解决重大工况和现实问题方面履历富厚，，，，，，是兼具系统设计视野与一线攻坚能力的复合型专家。。。。。。

林天麟，，，，，，香港中文大学（深圳）副教授，，，，，，博士生导师，，，，，，IEEE高级会员，，，，，，广东省优异青年基金获得者，，，，，，深圳市外洋高条理人才B类，，，，，，现担当机械人与智能制造国家地方团结工程实验室执行副主任，，，，，，及优德官网项目认真人。。。。。。师从徐扬生院士，，，，，，划分于2006年和2010年在香港中文大学获得一等声誉学士学位和博士学位。。。。。。研究偏向包括新型移念头械人，，，，，，？？？？？？？榛灾毓够等耍，，，及人机协作等。。。。。。以第一/通讯作者，，，，，，在 T-RO、T-IP、T-MECH、J-FR 等顶尖期刊和 ICRA、IROS 等顶级聚会上揭晓论文45篇，，，，，，授权美国专利3项及国家发明专利42项，，，，，，出书英文专著2部。。。。。。以第一作者获 IEEE/ASME Transactions on Mechatronics 期刊年度最佳论文奖，，，，，，以通讯作者获 IROS 机械人机构设计最佳论文奖。。。。。。相关研究效果被路透社、探索频道、日本放送协会 NHK、IEEE Spectrum、Wired 等众多国际着名媒体普遍报导。。。。。。作为项目认真人，，，，，，主持国家自然科学基金面上项目、广东省优异青年基金等多个项目。。。。。。担当国家自然科学基金项目评审专家、国家质检总局特种作业机械人标准化事情组特邀委员、多个国际期刊及聚会的编委。。。。。。

叮嘱，，，，，，博士，，，，，，研究员，，，，，，结业于香港中文大学机械与自动化工程学系，，，，，，研究偏向为特种机械人与盘算机视觉。。。。。。现任优德官网常务副院长，，，，，，香港中文大学（深圳）机械人与智能制造研究院副院长，，，，，，广东省具身智能机械人立异中心主任，，，，，，广东省具身智能机械人工程手艺研究中心主任，，，，，，广东省粤港澳高校都会运维特种机械人团结实验室主任。。。。。。主持或加入国自然基金重大研究妄想课题、国自然区域团结重点课题、973项目子课题，，，，，，863课题、广东省重点研发妄想项目、广东省基金粤桂团结重点项目、深圳市基础研究重点项目，，，，，，深圳市可一连生长专项等科技项目。。。。。？？？？？？？沟缌Α⑶帕骸⒐艿赖榷蓟峄∩枋┰宋チ诽刂只等艘κ忠昭芯坑胗τ每。。。。。。揭晓国际聚会与期刊论文90余篇，，，，，，授权专利100余项及国际专利1项，，，，，，主导或加入体例并宣布机械人领域国家标准10余项。。。。。。；；；；竦霉愣×煳涫坎拧⑸钲谑型庋蟾咛趵砣瞬诺热瞬磐肴隙。。。。。。；；；；竦肐EEE IROS2021最佳应用论文奖及最佳机构与设计奖提名、2023年机械工业科技前进奖、2024年吴文俊人工智能科技前进奖、2025年中国仪器仪表学会科技前进奖、中国外洋人才立异创业奖等奖项。。。。。。

实地应用：百米高空“机械壁虎”攻克桥梁养护难题，，，，，，实现高空作业危害“清零”

除了在国际顶级期刊上一再亮相，，，，，，叮嘱博士团队更将多项焦点手艺乐成转化为可安排、可复制的工程装备。。。。。。由团队研发的全球首款能够在百米高空修复斜拉索护套的机械人智能装备先后在浙江嘉绍长江大桥和汕头金潮大桥乐成落地应用。。。。。。这款机械人形似“机械壁虎”，，，，，，接纳粘附驱动一体化模组稳固攀援斜拉索，，，，，，并搭载高清视觉与修复系统，，，，，，可精准识别损伤、自主完成修复作业。。。。。。通过“地面操控、云端施工”的立异模式，，，，，，机械人实现了高空作业危害“清零”，，，，，，大幅提升了修复效率与清静性，，，，，，同时作业数据全程可溯，，，，，，形成数字化治理闭环。。。。。。

斜拉索是桥梁清静的要害，，，，，，古板人工修复危害高、效率低，，，，，，而这项手艺标记着我国缆索桥梁养护正式迈入智能化时代。。。。。。团结此前已投入使用的检测机械人，，，，，，我国首次构建起桥梁拉索“检测—修复—数据治理”的全流程智能养护系统。。。。。。随着海内早期建设的缆索桥梁进入集中维护期，，，，，，该手艺有望成为大型桥梁智能维养的“标配”，，，，，，不但为我国桥梁长效清静运营提供包管，，，，，，也为全球基础设施智能化运维孝顺了立异计划。。。。。。

支持项目：

2017年深圳市基础研究重点项目，，，，，，仿生攀爬式斜拉桥拉索检测机械人要害手艺研究；；；；；

2019-2021年广东省自然科学基金，，，，，，基于一体化电磁成像要领的桥梁锚固段缺陷检测要领研究；；；；；

2021年广东省自然科学基金-粤桂基金重点，，，，，，大跨度桥梁超长缆索保；；；；げ阈薏够等艘κ忠昭芯浚；；；；

2022年国自然青年基金，，，，，，基于单帧空间编码光度丈量的真动态三维扫描要害手艺研究；；；；；

2023年广东省自然科学基金-面上项目，，，，，，视觉感知机制驱动的三维通用表征学习要领研究；；；；；

2024年深圳市国际相助研究项目，，，，，，基于LPV的缆索攀爬机械人的建模和控制设计研究；；；；；

2025年广西科技效果转化妄想-“智果”行动妄想，，，，，，基于AI赋能的桥梁检测装备研发与应用。。。。。。

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