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作品名称：基于视觉引导-动态扭矩双控的盾构管片螺栓复紧机器人
学校名称：山东科技大学
参赛队伍：智驭未来队
队伍编号：227042
参赛学生：郭华泽王夫琳张宇张盈盈
指导老师：刘丹张健
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

本作品聚焦盾构隧道施工中传统人工螺栓复紧作业精度差、风险高、效率低的行业痛点，打造适配 “深、大、长、高、杂” 隧道工况的智能建造标准化装备，为 “无人工地” 落地提供核心解决方案。

产品以 “精准定位 - 智能复紧 - 数据闭环” 为核心逻辑，整合四大关键模块：机器人行走轨道采用钢结构焊接与齿条齿轮传动，伺服驱动实现±0.2mm重复定位精度，搭配防尘拖链设计，部件寿命超50000小时；日本川崎六轴机器人（负载 210kg、臂长2597mm）具备±0.11mm重复精度，腕轴IP67防护适配潮湿粉尘环境；NJJ-Z100-80PA 智能拧紧轴搭载西门子 / 松下伺服电机与 0.1% FS 高精度扭矩传感器，复紧精度达 3%；海康 2D 工业相机与 AI 算法组成视觉引导系统，实现螺栓孔 ±0.5mm 毫米级定位，识别成功率超 99.8%。

技术上运用 “视觉引导+动态扭矩优化” 协同方案，开发螺栓松动预测模型与假扭矩判断功能，拧紧合格率99.5%；场景上支持 M24-M36 螺栓、6-15m管片灵活适配，自动/手动/远程三模式无缝切换，单环作业节拍≤10分钟，日均效率较人工提升50%；价值上减少90%现场操作人员，单项目安全风险降低70%，作业数据实时对接MAS/ERP 系统，满足质量终身追溯要求。

作品深度契合国家新质生产力发展战略，可与盾构机、管片拼装机器人协同构建 “无人化施工流水线”，推动建筑行业从 “劳动密集型“向”技术密集型” 转型，在地铁、越江隧道等工程中具有重要应用价值与行业示范意义。