作品创意由来：
（1）问题的发现：传统人工修复作业存在显著弊端：
高风险： 在隧道内高空或狭窄空间搭设脚手架进行人工修复作业，工人面临高空坠落、落石、隧道内车辆通行、有害粉尘等安全风险。
低效率： 搭拆脚手架耗时耗力，作业范围受限，人工喷涂效率低，修复速度慢，导致隧道封闭或限行时间长，严重影响交通效率和运营成本。
现有自动化、半自动化设备局限性： 地面移动机器人难以在垂直或弧形的隧道壁面稳定作业；大型设备可能受限于隧道空间；缺乏集成裂缝探测、精准修复和自主避障能力的专用解决方案。
（2）解决效果与益处：
本质安全： 机器人替代人工进入高危区域作业，彻底消除人员高空坠落、接触有害物质等直接风险。
高效作业： 壁面吸附行走突破空间限制，实现全隧道范围覆盖；机械臂灵活精准喷涂，结合自动化流程，大幅提升修复速度，显著缩短隧道限行时间。
质量可控： 机械臂可精确控制喷涂轨迹、距离、速度和流量，确保聚氨酯泡沫均匀覆盖、充分填充裂缝，修复质量稳定可靠，延长结构寿命。
环境友好： 减少人工带来的环境扰动，可集成粉尘收集或封闭喷涂系统，降低环境污染。
数据支持： 雷达系统可提供作业环境数据，为后续维护提供信息支持。
作品“三性”：
（1）新颖性：
将壁面吸附移动技术、前后雷达环境感知与自主避障、高自由度机械臂精准操作、聚氨酯泡沫自动喷涂修复四大核心功能集成于一个适用于隧道特殊环境的专用机器人平台，实现“检测-定位-修复”一体化。
针对隧道壁面裂缝修复这一特定、高危、低效场景，提供了一种全新的自动化解决方案，突破了传统地面设备或纯人工作业的局限。
（2）创造性： 创造性地组合应用吸附技术，如磁吸、真空吸盘等适应隧道材质、雷达SLAM与路径规划、六轴机械臂的柔性运动学和喷涂枪控制算法，解决了在复杂、非结构化隧道环境中进行自主、精准修复的难题。
（3）实用性：直击隧道运维中裂缝修复这一高频、高危、高成本需求痛点，解决方案目标清晰。并且可操作性强， 功能设计围绕实际作业流程，即移动、定位、修复，选择聚氨酯泡沫作为常用修复材料符合工程实践。而且所涉及的核心技术，如：吸附、雷达导航、机械臂控制、喷涂，均为相对成熟的技术，关键在于针对隧道场景的集成、优化和可靠性设计，具备工程实现的良好基础。
3、“刚需、痛点、频发”符合度：
（1）刚需：
安全刚性需求： 保障隧道结构安全，防止裂缝扩展导致渗水、剥落甚至坍塌和作业人员生命安全
运营刚性需求： 保障隧道畅通、减少封闭时间是交通运营管理的核心目标。任何能显著缩短维修窗口的技术都是刚需。
成本控制刚性需求： 面对庞大的基础设施维护费用压力，能够降低长期运维成本的解决方案是业主和管理部门的迫切需求。
（2）痛点：
安全痛点： 人工作业的高风险是行业长期存在的最大痛点。
效率痛点： 传统修复方式速度慢、占用时间长，严重影响交通和社会经济，是运营方和用户的直接痛点。成本痛点： 人力成本、安全投入成本、交通管制带来的社会经济成本高企。
（3）频发：
裂缝病害频发： 隧道衬砌在各种因素作用下，产生裂缝是极其常见的结构病害。
维护需求频发： 隧道作为重要的交通基础设施，需要定期巡检和维护。一旦发现裂缝，修复需求是即时的、经常发生的。随着大量早期建成隧道进入老龄化阶段，此类修复任务将更加频繁。
1、痛点聚焦与方案构想
（1）深入痛点调研： 团队实地调研发现，传统隧道维护依赖高危高空人工作业，存在安全风险高、效率低、成本大、拱顶侧壁盲区多等核心难题。现有设备难以解决垂直壁面作业问题。
（2）核心方案突破构想： 针对痛点，提出颠覆性构想：研发能在隧道内壁自主吸附行走并执行修复的智能装备。关键构想包括：
可靠吸附行走： 确立磁吸附/负压吸附技术路线，解决壁面移动基础。
智能作业集成： 明确需融合雷达避障、六自由度机械臂和聚氨酯泡沫喷射 三大核心功能。
3、关键核心问题与解决方法：
（1）核心问题 ：工人高空作业面临坠落、落石、车辆碰撞、有害粉尘吸入等致命风险。
解决方案： 机器人完全替代人工进入高危区域作业由机器人本体搭载所有功能模块，执行壁面移动、探测、修复任务，人员只需在安全区域远程监控或操作，彻底消除直接人身伤害风险。
（2）核心问题 ：传统地面设备无法在垂直/拱形隧道壁面稳定附着和移动，大型设备受空间限制，作业范围覆盖不全。
解决方案：采用可靠的吸附技术，使机器人能牢固附着于隧道的顶棚和侧壁，并实现稳定、灵活的全向移动，突破空间限制，实现无死角覆盖。
（3）核心问题 ：人工搭架慢、喷涂效率低；现有自动化设备缺乏针对裂缝的精准操作能力。
解决方案：高灵活度机械臂携带专用喷涂末端执行器，可根据预设程序或雷达引导，精确对准裂缝位置。自动喷涂系统精确控制聚氨酯泡沫的喷射量、距离、速度和轨迹，确保填充饱满、覆盖均匀，显著提升修复速度和质量一致性。
