
“探伤专家”团队在进行试验。受访者供图
漆黑狭窄的输水廊道里,一台长着“六只脚”的智能检测机器人正灵巧地越过障碍,替工人对混凝土结构进行全方位“体检”。而设计它的,是一群尚未走出校门的大学生。2019年夏天,还是河海大学本科生的吕辉在一次暑期社会实践中,目睹检测人员冒着危险,手持设备在狭窄廊道中艰难作业。“能不能创造一台机器人代替人工进行检测?”这一朴素想法,最终转化为一项荣获中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛(中国国际大学生创新大赛前身)金奖的创新成果,助推水利工程检测领域向智能化迈出坚实一步。
如今,吕辉已经成为河海大学港口、海岸及近海工程专业博士研究生,继续追逐科研梦想。
瞄准行业痛点
2019年暑假,吕辉和同学们来到浙江象山港等地进行社会实践,时值水工建筑检修期,他们发现,输水廊道作为通航建筑必备的排水结构,仍依赖人工携带的设备进行检测维护,这种方法存在精度低、效率低两大问题。进一步了解后他们才知道,当时中小型通航建筑物的检修工作均由人工完成,且市场上鲜有自动化的智能探伤装备,水运工程检修工作智能化水平低。
“检测人员需要弯腰甚至爬行才能进入结构内部,工作环境潮湿阴暗,还面临结构安全风险。”吕辉回忆,“当时我们就想,能不能研发一种智能化设备替代人工?”
回到学校后,吕辉与几名同样对电气机械结构有浓厚兴趣的同学组成了一支名为“探伤专家”的团队,立志开发出一套用于水利工程检测的智能化设备。
团队成员来自水利、机械、自动化等不同专业,但他们很快发现,“跨界融合”并非易事。
“作为港口航道与海岸工程专业学生,机械电气知识成了我们最大的‘拦路虎’。”吕辉说,“那段时间,我们白天上课,晚上自学机械设计、电路原理,专门去企业学习焊接技术,还去广州学习有关控件的控制与程序编写。”
回想起试验历程,吕辉坦言现实远比想象的要困难。团队第一次做机械腿实验,这对当时的他们来说难度很大,很多方案都在讨论中被否定。但团队成员相互鼓励打气,不断寻找新的突破口。在大家的共同努力下,机械腿终于可以自主运动。“对整个团队来说,那一刻的成就感和兴奋感难以言喻!”吕辉说。
此外,机器人的检测系统、越障能力也经过了上百次试验改进。

“探伤专家”智能检测机器人。受访者供图
三年攻关一朝“亮剑”
历经3年多的制作研发,近6万次的尝试,“探伤专家”智能检测机器人终于与大家见面。吕辉说,通过试验估算,他们发现“探伤专家”检测效率比传统人工检测有显著提升,还能进入人工难以到达的狭小区域,有效减少工伤事故的发生。
吕辉介绍,这是一款能够在水利工程内部自主巡检的智能检测设备。“这款机器人采用了激光SLAM技术,能够生成内部地形三维模型,自主规划巡检路径。它既能自主巡航,也能人工控制,适应各种复杂环境。”吕辉说。
这支00后团队带着自主研发的“探伤专家”,踏上第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛的征程。他们从校赛脱颖而出,一路过关斩将,历经省赛、国赛层层选拔,最终勇夺金奖。
在备赛期间,团队还走访了政府部门、多家企业和投资机构,了解了水利行业的发展现状与需求。“这些实践经历是在课堂和书本中学不到的,比赛促使我们成长为复合型人才。”吕辉说。
从社会实践发现行业痛点,到组建跨学科团队攻坚克难,再到推动科技成果转化,吕辉说,团队的每一步走得都很扎实。
现在,“探伤专家”已经成功帮助相关水利工程管理、检测单位解决人工检测精度低、效率低两大问题。产品服务于江苏、浙江、广东、安徽等地,在千岛湖引水工程检修项目等12项工程中得到应用。
从实验室到江河湖海
水脉连着国脉,青春挺膺担当。
在中国国际大学生创新大赛(2025)“青年红色筑梦之旅”活动中,吕辉曾与红旗渠建设特等模范张买江同台对话,共话从“人工天河”的艰苦开创到智能机器人的创新探索。吕辉说,这条跨越半个多世纪的接力棒,让他深刻体会到水利人“功成不必在我,功成必定有我”的精神传承。
谈及自己本科所学的港口航道与海岸工程专业,吕辉眼中闪着光。他尤其喜爱“海岸动力学”与“河口与海岸演变”两门课程,回忆老师以钱塘江大潮为例,通过环环相扣的故事揭示自然奥秘,为他打开水利研究的新世界。而今,作为一名博士研究生,他投身河口环境治理与保护等研究中,努力用所学知识服务国家重大需求。
每当看到“探伤专家”在真实的水利工程中稳步前行,他仿佛又看到了课堂上学到的力学原理与自然规律,正通过自己的双手转化为守护江河安澜的实际力量。
保研时,凭借优异成绩,吕辉的选择很多,但他慎重考虑,决定留在河海大学深造。“这里有过硬的学科实力和优秀的导师,更重要的是,这里有一种‘把论文写在祖国江河湖海上’的实干氛围。”吕辉说,从本科的懵懂到如今的坚定,是河海培育了他,他愿意在这片土壤上继续深耕。他享受和团队成员们因热爱而聚,为同一个目标挑灯夜战、相互支撑的时光,这份由热爱与责任浇灌的种子,在持续生根发芽。