万米高空的“定时炸弹”

一颗遗落的螺丝钉，可能在飞行中引发仪表失灵——这不是电影情节。2019年某航班紧急返航后，维修人员竟在机翼内部发现指甲盖大小的金属碎屑。传统人工排查需技工钻进最小仅100毫米的检修口（相当于矿泉水瓶口径），匍匐作业数小时仅能检查0.3平方米，而柔性机械臂（Continuum Robot, CR）正化身“机翼清道夫”。

双形态工具：吸尘器+机械钳

面对机翼内铝屑、铆钉等5类隐患，北航团队祭出组合拳：
🔹 负压吸附手：12毫米吸嘴如同“工业吸尘器”，0.3克螺丝钉即使偏移3毫米仍被精准捕获，内置过滤器防止堵塞；
🔹 软质双指钳：覆盖防刮材料，轻松抓起20克铝块，解决大体积碎屑难题；
💡 10秒快换系统让两种工具切换比外科手术更迅捷！

更绝的是CR本体——直径50毫米的“机械章鱼”，在2米长躯干内集成超广角双目相机，120°视野堪比人眼。针对机翼内部“漆黑一片”的痛点，定制13W补光灯将暗角照得亮如白昼。

AI破局：低纹理环境下的火眼金睛

机翼内壁喷涂单一、缺乏特征点，传统图像匹配误判率超30%。团队独创“三步破解法”：
✅ 双数据集训练：针对民航机翼（5693张图）和军机机翼（3355张图），添加10%无缺陷背景图抑制误报；
✅ YOLOv5智能锁定：通过像素坐标约束（左右图横坐标差<100像素）直击目标，铝屑识别率达91.6%；
✅ 芝麻粒级定位：立体视觉算法实现空间误差<2毫米，相当于在足球场上精准定位一粒沙！

实战告捷：军机狭缝中的精准作业

真实场景测试惊艳全场：
✈️ 民航宽体机翼：3分钟扫描1平方米区域，清除12处隐患；
🛩️ 军机窄小舱体（100毫米入口）：双指钳从死角夹出30毫米铝块，动作如“微创手术”；
⚠️ 技术瓶颈：强反光表面仍有3%漏检率，需人工二次复核。

航空安全的中国方案

据国际航空运输协会统计，全球每年因维修遗留物损失超20亿美元。该技术带来三重变革：
⏱️ 效率跃迁：检测速度提升50倍，单架飞机检修从8小时缩至40分钟；
💰 成本砍半：设备投入仅为进口工业机器人1/3；
🚀 应用延伸：团队透露正适配输油管道检测，高危密闭空间作业将告别“人肉探险”。

来源:  FME机械工程前沿