大学生创客为城市管网装上“智慧眼” —安徽站

　　地下数米，淤泥没到脚踝，一台11公斤重的机器人贴着管壁一路向上，在90度垂直的管道内停了两秒，随即继续攀爬，将管网内部的裂缝、腐蚀等病害精准识别并实时回传地面。

　　这台名为“灵枢碳循”的全地形自适应巡检机器人，出自安徽信息工程学院的一支大学生创客团队之手。在第十五届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中，这支平均年龄22岁的团队凭借该项目入围现代服务与社会治理赛道全国终审决赛。从发现城市管网运维痛点，到突破核心技术壁垒，再到实现规模化应用与成果转化，这群“95后”“00后”用扎实的技术与创新的思维，为城市地下“生命线”装上了“智慧眼”。

聚焦城市痛点：向地下管网的“疑难杂症”宣战

　　2023年9月李子睿率领团队成员启动了城市供排水管网运维主题的社会实践调研。当时学生们跟着芜湖本地管网运维师傅，到芜湖湾沚区市政排水管网现场实地巡检，在井下、管网作业点位亲眼看到真实难题：老旧管道淤泥多、垂直管段人下去很危险，市面上现有的巡检机器人管径适配差、容易卡管打滑，很多高危管段还得人工下井作业，安全风险高、巡检效率低。

　　我国全国供排水管道总长超过378万公里，其中管龄超过20年的占比高达52%。这些深埋地下的管网就像城市的血管，一旦老化破损，不仅影响居民生活，更可能引发路面塌陷等安全事故。传统的管网检测往往面临“进不去、看不清、定不准”的难题。现有的CCTV（闭路电视）检测机器人大多采用刚性结构，遇到管径变化或严重淤积便容易卡死；在湿滑或垂直管道中，更是频频打滑，难以完成全地形作业。在调研后，实践团队查到的信息和数据触目惊心。

　　“既然市面上的设备解决不了复杂工况，那我们就自己造一台！”四个专业，四种分工：左维加做嵌入式与定位算法，胡紫轩做视觉，傅雨欣负责市场与运营，李子睿统筹技术路线。课题从企业现场来，团队按专业特长跨院系组建，专业教师与企业工程师同时在场——这支团队的成长路径，也标出了学校实践教学的刻度。

硬核技术突围：让机器人在“暗无天日”中游刃有余

　　要让机器人适应DN300至DN1000毫米的复杂管径，并在积水淤泥中稳定行进，绝非易事。团队从机械结构、驱动控制到感知算法，展开了一场全方位的技术突围。

　　“传统机器人变径靠机械撑开，容易卡壳。我们独创了分布式柔性变径技术。”左维加介绍，团队自研了六组独立伺服伸缩系统与柔性偏转轮组，使机器人能够实现连续无级变径。在积水淤泥工况下，设备的通过率高达98.7%，真正做到了“能屈能伸”。

　　针对地下管网湿滑、垂直攀爬难的痛点，团队引入了磁电复合增摩驱动与MPC（模型预测控制）双闭环策略。机器人能够自动吸附管壁，附着力达到100%，打滑率被死死控制在2%以下。“哪怕是在90度垂直的管道里，它也能以0.3米/秒的速度平稳攀爬，整体抗扰性能提升了24%。”李子睿自豪地说。

　　不仅要“走得稳”，还要“看得清”。胡紫轩带领团队整合了相机、激光雷达与IMU数据，利用改进型AEKF滤波与ICP配准算法抑制地下环境的干扰。结合自主研发的YOLO26深度学习算法模型，机器人对管网缺陷的识别率提升至98.6%，百米定位误差控制在0.2米以内，甚至能实现地下管线走向与埋深的毫米级三维重建。

实战检验真金：单公里巡检效率提升3倍

　　“实验室里的数据再漂亮，也要经得起泥泞现场的考验。”为了验证“灵枢碳循”的实战能力，团队主动对接芜湖市湾沚区城市建设投资有限公司，将机器人送入了真实的管网深处。

　　在湾沚区的一处复杂管网作业现场，面对湿滑积水和严重淤积，这台11公斤重的机器人展现出了惊人的适应力。它不仅稳定攀爬了垂直与大倾角管道，还顺利清理了95%以上的淤积物，精准识别率达到99%。

　　“以前人工配合传统设备巡检一公里，至少需要4个小时，现在用‘灵枢’，1.5个小时就能高质量完成，效率整整提升了3倍！”湾沚区城投公司的现场负责人对这款大学生研发的设备赞不绝口。

　　截至目前，“灵枢碳循”已累计在地下管网中运行超32公里，缺陷识别准确率稳定在99%以上。经国信标检测认证（CNAS认证）检测合格，WIPO技术与创新支持中心的查新报告也证实，该项目整体技术达到国内领先水平。凭借扎实的实战表现，团队不仅获得了湾沚区人民政府的发文表扬，被作为“大学生科技成果闪爆”典型案例在全区推广，更吸引了科大讯飞子公司（讯飞聆智）抛来橄榄枝，双方建立了产学研合作。

赋能社会治理：用青春智慧守护城市“生命线”

　　从赛场走向市场，这群大学生创客的脚步并未停歇。目前，团队已与芜湖、南京等多家公司签订182万元意向订单。在商业模式上，他们推出了“自适应管道机器人+智能检测服务+合作定制开发”的一体化供给模式，硬件销售、托管巡检服务与定制开发多管齐下。

　　“我们的目标不仅是卖设备，更是用非开挖作业大幅减少市政施工对城市交通和居民生活的影响。”李子睿算了一笔“生态账”：相较于传统的大面积开挖修复，使用“灵枢”进行精准检测与微创修复，单台设备预计可减少15吨碳排放，以实际行动助力国家“双碳”目标。

　　随着“十五五”规划提出改造77万公里管网、投资约4万亿元的宏伟蓝图徐徐展开，城市管网运维市场正迎来爆发期。面对广阔的市场前景，这支年轻团队有着清晰的规划：公司成立初期预计创造12个高技术岗位，未来四年将直接和间接带动超600人就业。“城市的安全藏在地下，而我们愿意做那个默默守护地下‘生命线’的提灯人。”从车间里的图纸到地下管网里的“灵枢”，安徽信息工程学院的这群创客用自主创新打破了技术壁垒，用实干担当诠释了新时代青年的责任。