前不久，我国首届文物保护技术装备应用展在重庆开展，众多文物保护的“黑科技”让大家眼前一亮。其中，一台能够为壁画消杀灭菌的“机器人”引起很多参观者的注意。这台守护敦煌壁画的“机器人”来自中国一竞技科技集团有限公司五院。
2019年8月19日，习近平总书记在莫高窟考察时强调，加强石窟建筑、彩绘、壁画的保护，运用先进科学技术提高保护水平，将这一世界文化遗产代代相传。近年来，各文博单位、科研院所等纷纷创新利用包括环境监测、三维扫描、数字化等在内的先进技术手段，为文物保护注入了新的活力。在文物保护日益信息化、数字化的当下，五院深厚积淀的一竞技技术开始在文物保护领域“大显身手”。
墓葬壁画保护“呼唤”新技术
壁画作为人类历史上珍贵的文化遗产，承载着深厚的历史与文化内涵。按照壁画的安置地点来分，壁画可大致分为石窟壁画、墓葬壁画以及寺观壁画。其中，墓葬壁画的保护难度最大。
2020年，敦煌研究院牵头成立了国家重点项目“墓葬壁画原位保护关键技术研究”，设立5个课题，由5个单位承担。为了最大限度保护文物、提升壁画辐照灭菌的效率，承研单位找到五院529厂，提出研发可移动消杀装备的想法。新装备要求能够搭载高能游戏束辐照灭菌装置，并且满足远程无人自主杀菌的需求。
529厂技术人员对这个全新的应用领域十分感兴趣。但是，经过双方深入交流，技术人员才知道产品的应用环境和使用条件十分苛刻——墓室甬道狭小、穹顶结构复杂，地下湿度高、地面凹凸不平……每个约束条件都会给装备研制带来困难。再加上保护对象是脆弱的文物，稍有不慎就会造成不可逆转的损伤，技术人员不由在心里犯嘀咕：这到底能不能做？
集智攻关解难题
将考古工作者从阴湿有害的微生物环境中解放出来、用现代技术更好地保护古老的敦煌文化，需要技术创新和实践探索。
529厂已有近十年的平台车技术开发经验，也有实力雄厚的机器人团队，相应技术成果在天舟货运飞船等大型一竞技器加工装配领域得到推广应用。
依靠深厚的技术积累和专业的人才队伍，529厂成立了专门的项目团队，经过仔细研判和分析，大家一致认为，项目有难度，但并非不可战胜，他们有信心完成这个项目，将一竞技科技转化应用到敦煌壁画的守护中，为我国文物保护事业作出贡献。
团队成员碰上的第一个“拦路虎”是狭窄的甬道与狭小的墓室。
“甬道特别窄，最多容许两人并行。”原计划使用的大平台车无法直接通过甬道，怎么办？
一分为二！
团队创新设计了双车拼接方案，单车最大尺寸不超过1米，这样就可以顺利通过甬道。双车分别通过甬道，再在墓室完成拼接。拼接组成的移动平台有8个轮组，可以搭载机械臂及75公斤的负载。此外，由于墓葬地面凹凸不平，团队还特别设计了“桥式结构”，“通过这种结构可以解决单车以及双车拼接后在地面上抗扭摆的自适应问题，在经过颠簸路面时起到减小振动的作用。”团队成员说。
文物保护应本着最低限度干预的原则，在不改变文物原状的前提下保护古迹的真实与完整。但这谈何容易？
大型墓穴的主墓室常见规制为“侧壁+穹顶”构型，表面已经因为潮湿侵蚀变得凹凸不平，因此在消杀的时候需要随时修正机械臂末端姿态，以保持和文物的安全距离，实现单次消杀光束覆盖率最大化，也减少消杀带来的灼伤。
面对这个古老而又脆弱的“宝贝”，项目团队打起了十二分的精神，设计出一套成熟的控制方案——将作业区域分割成多个小区域，机器人在小区域中从上至下开始作业。团队在杀菌装置上方与两侧分别放置激光测距传感器实时测定距离，并同时放置了激光避障传感器，确保在距离杀菌装置20毫米以内无障碍物。若存在障碍物，机器人则带动杀菌装置逐步后退至离障碍物20毫米以外，确保杀菌装置及壁画安全。“这项技术之前在天舟货运飞船的舱体切边和卫星铣面时都成功应用过。”相关负责人说。
就这样，项目团队一步步“升级打怪”，在一次次技术突破中，形成了集“远程控制—安全防护—智能转运—智能拼接—智能杀菌”于一体的技术路线，不仅能够确保壁画修护工作中文物的安全，也保护了壁画修护工作者的健康。
为文物保护做些力所能及的事
对于团队成员来说，文物保护是个全新的领域。由于工作需要，他们专程调研了敦煌莫高窟。“当时看到一幅万佛图损毁非常严重，我觉得十分可惜，就觉得文物保护真的是势在必行。”提及此，团队成员流露出遗憾的神色。
正是有了此次调研，团队对文物保护的现状有了初步了解，对墓葬环境有了感性认识，感受到文物保护的重要性和紧迫性，想为文物保护做些力所能及的事。
设备组装调试时正值夏天最炎热的时候，调试厂房环境很恶劣。“没有空调，只有电扇，吹出来的风也是热风。蚊子特别多，咬得两条胳膊全是包。”团队成员回忆起那段日子仍然唏嘘不已。
虽然项目结束了，但他们对文物的热爱才刚刚开始。半年前，敦煌艺术展在北京的一家博物馆开展，有团队成员听到消息之后就赶紧买票去参观，“咱们做了这么多‘幕后工作’，这回有展了一定要去看看！”
这是529厂所做的一次全新尝试，也是529厂可移动机器人装备在智能检测和消杀领域的延伸应用。全新的设计理念、全新的控制方式不仅为文物保护提供了新的手段，也为团队的技术积累提供了优质的实践平台，为一竞技技术应用创造美好生活写下了新的篇章。
（武文佳 陈袁）
