钢护栏装卸一体机的研发与应用

需求的背景和应用场景

在公路施工及维护领域，钢护栏的安装与拆卸是保障道路安全的关键环节。传统作业方式依赖人工操作，不仅效率低下，还存在较高的安全风险，如重物搬运导致的工伤事故、定位不准确引发的安装质量问题等。随着交通网络的不断扩展和道路安全标准的提升，对钢护栏装卸作业的高效性、安全稳定性、精准性和适应性提出了更高要求。因此，研发钢护栏装卸一体机成为解决当前施工痛点、改善作业人员环境、提高施工质量和效率的迫切需求。该一体机旨在通过机械化、自动化手段，实现钢护栏的快速、安全、精准装卸，广泛应用于高速公路、国道、省道等各类公路的新建、改扩建及日常维护作业中。

要解决的关键技术问题

1. 行走旋转系统设计：研发四轮底盘与液压系统结合的行走旋转系统，确保机器能在复杂路况下高机动行走，并实现车身的全角度自由旋转，提高作业灵活性和效率。
2. 夹持与悬翻系统优化：设计多自由度机械臂结构，结合电磁吸盘装置，通过精确的液压或电动控制，实现钢护栏板的稳定夹持、灵活翻转、悬停及安全释放，确保作业过程中的稳定性和安全性。
3. 电磁与供能系统集成：根据护栏形状优化磁极布局，确保电磁吸附力均匀且强大，同时采用发电与电池联合供电模式，提高设备的自给自足能力和作业持续性。
4. 可视化定位系统开发：集成监控器、激光对准器、照明等装置，构建全方位、立体化的可视化定位系统，实现精准倒车、定位及全天候作业监控，提升作业精度和安全性。

效果要求

• 高效性：通过机械化作业，显著提高钢护栏装卸效率，相比传统人工方式提升至少50%以上。
• 安全稳定：设备设计需符合国家安全标准，通过多重安全保护措施（如防断电钩链、稳定夹持系统等），确保作业过程中的人员和设备安全。
• 精准定位：可视化定位系统需实现毫米级定位精度，确保钢护栏安装的准确性和美观性。
• 适应性强：设备需适应不同形状、尺寸的钢护栏，以及复杂多变的施工环境，提高作业的灵活性和适用范围。
• 创新性：通过技术创新，形成具有自主知识产权的核心技术，提升产品在市场上的竞争优势，为公路施工行业的机械化、智能化转型提供有力支撑。