Radalytica开发的RadalyX双机器人系统助力航空航天复合材料无损检测

Radalytica（捷克共和国奥洛穆茨）重点介绍了 RadalyX，这是一种用于复合材料无损检测 (NDT) 的双机器人系统，其最终目标是将该系统带给航空航天制造商，以发现对飞机安全至关重要的缺陷，如微裂纹和分层（阅读“机器人计算机断层扫描 - 消除复合材料的 NDT 障碍”）。

不同类型的样品、材料和缺陷需要不同的传感器和扫描策略来捕获必要的信息。RadalyX 在这方面占据了优势。成像技术与两个机械臂相结合，形成了一个灵活的平台，可使用多种方法进行 2D 和 3D 扫描，包括：

• 2D X 射线扫描
• 大型结构感兴趣区域的 3D 计算机断层扫描 (CT) 和断层合成
• 利用 X 射线背散射进行单侧 3D 成像
• 通过激光表面轮廓测量外形

Radalytica 的多模态成像平台还结合了多种成像模式，如 X 射线 CT、X 射线背散射、形状测量和其他成像方法。对于结晶或取向材料（复合材料中的纤维）的分析，可以实施 X 射线衍射。 

Radalytica 首席技术官 Josef Uher 强调说：“我们的目标是开发一把多功能的瑞士军刀，可以在各种条件下对多种材料进行成像。”

该系统的显著优势是其便携性。据该公司称，它可以移动到任何地方，包括直接移动到需要检查的物体上，在现场进行高分辨率检查。先进的校准方法甚至可以实现两个机器人的不同定位（例如，一个机器人在飞机内部，另一个在外部），并且可以以精确、同步的动作围绕样品移动和旋转机械臂。因此，扫描仪可以用于许多不同的任务，不受样品形状或大小的限制。

“到目前为止，飞机的 CT 扫描仅限于可以拆卸并放入传统 CT 扫描仪隧道内的部件，”Uher 说道。“我们的解决方案可优化生产质量并显著节省经济成本。”

此外，该扫描仪还集成了一系列新型传感器，称为光子计数探测器 (PCD)，这些传感器基于 Radalytica 姊妹公司 Advacam 生产的 Medipix 混合像素芯片。这些成像器具有高灵敏度和 55 微米分辨率，可将辐射直接转换为电子信号。与传统的 X 射线成像相比，PCD 可实现高对比度 X 射线，具有清晰的图像和光谱信息。这允许以彩色显示特定于材料的信息。

Radalytica 指出，其他成像方法正在开发中：

• X 射线衍射用于确定晶体特性或纤维取向等参数
• 涡流单面检测金属缺陷
• XRF 用于精确元素成分测量
• 拉曼光谱用于表面化学分析
• 紫外线、红外线和可见光表面成像。

该系统的成像模块可轻松更换，所有数据均在同一个 3D 坐标空间中测量。这意味着可以评估每种方法之间的相关性，为 NDE 领域的研究提供了额外的机会。

Radalytica 指出，虽然其多模态 3D 机器人扫描仪使用 X 射线，但只使用低功率 X 射线管，从而最大限度地减少了在现场测量时对辐射屏蔽或周边保护的需求。“由于先进探测器的灵敏度高，它们通常只需要标准 X 射线能量的一半就能进行相同的检查，”Uher 指出。“这种较低能量的 X 射线发射使实现必要的保护屏蔽变得容易得多。”

Radalytica 致力于将其系统应用于飞机检测，首先帮助飞机设计师和制造商评估新原型和生产流程。此外，Radalytica 还与领先的飞机制造商密切合作，将该技术应用于日常生产。

“我们检查了几乎所有东西，从有数百年历史的画作（与 InsightART 公司合作）到木制螺旋桨和钛质自行车车架，再到钢铁、复合材料、陶瓷、植物等等，”Uher 说道，并补充说 Radalytica 主要并不局限于航空航天领域的无损分析。

他们近期的设想还包括进行远程检查。“这意味着一架出现问题的飞机将降落在迪拜，在那里接受机器人扫描，然后由西雅图的专家评估结果。”