一颗螺丝钉引发的航空隐患

2019年某航班起飞后突发仪表异常，紧急返航后竟在机翼内部发现维修遗留的螺丝钉。这种"工业级隐患"在航空界并非个例：传统人工质检需技工钻入狭窄机翼舱（入口最小仅100mm），每小时仅排查0.3平方米，而柔性机械臂（Continuum Robot, CR）的诞生正改变这一困境。

"章鱼触手"遇上"工业吸尘器"

面对机翼内部铝屑、铆钉等5类多余物，北航团队设计出双形态末端执行器：
🔹 负压吸附手：内置微型过滤器与储屑仓，12mm直径吸嘴如同"工业吸尘器"，精准吸附0.3g级螺丝钉，即使偏移3mm仍能作业；
🔹 双指夹爪：覆盖软质材料防刮伤，专治大体积铝屑，夹取力可提起20g金属块；
💡 创新快换设计让两种工具10秒内切换，比外科医生换器械更快！

更绝的是CR本体——直径50mm的"机械章鱼"，在2米长臂内集成1920×1080像素双目相机，120°超广视角看齐人眼。针对机翼内部光照不足的痛点，团队定制13W补光灯，即使黑暗角落也能清晰成像。

AI透视眼：90%识别率如何炼成？

机翼内壁喷涂单一、特征点稀少，传统图像匹配算法（如ORB特征点）误判率超30%。团队另辟蹊径：
✅ 双数据集训练：分别针对民航机翼（5693张图）和军机机翼，添加10%无缺陷背景图降低误报；
✅ YOLOv5智能筛检：通过像素坐标约束（左右图横坐标差<100像素）直接匹配目标，将铝屑识别率提升至91.6%；
✅ 毫米级定位：立体视觉算法实现空间定位误差<2mm——比芝麻粒还小！

实战验证：给飞机做"胃镜"

在真实机翼测试中：
✈️ 民航机翼舱（500mm入口）：CR耗时3分钟完成1㎡区域扫描，清除12处多余物；
🛩️ 军机狭小舱（100mm入口）：双指夹爪成功取出卡在角落的30mm铝屑块；
⚠️ 局限披露：强反光表面仍会导致3%漏检率，需人工复检兜底。

千亿航空维保的中国方案

据国际航空运输协会统计，全球每年因维修遗留物导致的事故损失超20亿美元。该技术带来三重变革：
⏱️ 效率跃升：较人工检测提速50倍，单架次飞机检修时间从8小时压缩至40分钟；
💰 成本直降：柔性机械臂单价仅为传统工业机器人1/3；
🚀 技术延展：团队透露正研发无人机搭载版本，未来输油管道、风电叶片等密闭空间检测将告别"人工作业时代"。

来源:  FME机械工程前沿