NASA推進飛機維護智能化：爬行機器人搭配AR眼鏡提升檢測效率

美國國家航空航天局 (NASA)已選出 8 支學生隊伍作為 2026 年“藍天之門”競賽的決賽入圍者。該競賽旨在解決航空業最持久的挑戰之一：飛機維護，或稱MRO（維護、修理和大修）

這項名為“RepAir：推進飛機維修”的競賽，關注的不是遙遠的未來技術，而是可能在未來十年內開始重塑維修作業的實用解決方案。

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內容

NASA的MRO競賽：解決現實世界中飛機維護效率的挑戰。

與許多由 NASA 主導、側重于長期航空突破的計劃不同，“藍天挑戰”計劃是圍繞著直接的運營相關性而構建的。

目標是在 2035 年左右提高飛機維修的效率、安全性和成本效益，這一時間表反映了行業的緊迫性，而不是學術上的雄心壯志。

機器人飛機維護系統可減少停機時間并消除拆卸工作

其中最切實可行的方案之一是專為飛機表面維護而設計的六足機器人平臺。該系統采用六足機器人結構，可以直接在飛機外部移動。

與需要搭建腳手架、拆卸或大量人工操作的傳統方法不同，該機器人可自行附著在機身上，并在保持穩定性的同時穿越曲面。空天論道它無需重新定位設備或拆卸結構部件，即可執行諸如去除腐蝕等可控表面作業。

這意味著飛機維護可以越來越多地直接在機身上進行，從而減少停機時間、勞動強度和運營中斷。

增強現實工具改變了飛機技術人員獲取數據的方式

該系統由增強現實安全眼鏡組成，可為機械師在工作時提供實時信息。眼鏡配備顯示屏、麥克風和內置控制裝置，使用戶無需離開當前工作即可訪問操作說明、檢索技術數據并完成操作流程。

實際上，這減少了對手冊或外部設備的依賴，同時使技術人員能夠將注意力牢牢集中在飛機上空天論道。在技術人員的視野范圍內提供的分步指導，也帶來了傳統維護工作流程難以實現的一致性。

檢測技術針對的是難以觸及的飛機結構和狹小空間。

第三個概念 SPIDER（封閉區域勘測平臺和檢查裝置）解決了飛機維護中一個不太顯眼但至關重要的方面：檢查受限或難以進入的區域。

雖然該系統仍處于早期階段，但其設計目的是在飛機結構內人員難以進入的封閉區域內進行導航，無需進行大規模拆卸即可提供檢查能力。

這些方法共同凸顯了現代 MRO 的一個關鍵趨勢，即移動性、自動化和數據訪問正在融合，以提高檢查的準確性和效率。

NASA藍天獎決賽入圍者強調了向自動化和數據驅動的火星勘測軌道飛行器（MRO）的轉變。

除了南達科他州立大學之外，入圍決賽的項目還包括智能機械眼鏡、結構健康監測系統和傳感器驅動的檢測網絡等空天論道。完整的入圍名單如下：

• 安柏瑞德航空大學代托納海灘分校與馬里蘭州塞西爾學院合作：推進飛機維修，智能機械師眼鏡
• 曼哈頓大學——飛機增強韌性和智能系統（AERIS）
• 密歇根州立大學 – 系留檢測和無損評估表面評估網絡 (SENTINEL)
• 南達科他州立大學——封閉區域測量平臺和檢測裝置（SPIDER）
• 南達科他州立大學——WINGMAN，一種增強現實數據記錄和信息顯示系統，旨在提高線路維護檢查和報告的效率
• 南達科他州立大學——表面保護和除銹劑（SPARK）履帶式設備
• 加州大學爾灣分校——飛機結構健康智能評估與全壽命周期檢測（Air SHIELD）
• 馬里蘭大學東海岸分校——APU Sentinel：飛機輔助動力裝置燃油控制單元健康管理的自監督學習框架

總的來說，這些概念表明航空業正在轉型，飛機維護越來越多地依靠數據、自動化和數字界面，而不是僅僅依靠人工檢查。

NASA 的方法將人才培養與技術創新相結合，把學生提出的想法與現實世界的飛機維護挑戰聯系起來。雖然這些理念的成熟度各不相同，但它們都指向一個由實用且可擴展的進步所塑造的未來。

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