機(jī)器人“特種兵”如何練就獨(dú)門(mén)絕技

——九問(wèn)河北新興產(chǎn)業(yè)怎樣上新⑧

近日，中信重工開(kāi)誠(chéng)智能裝備有限公司工作人員正在對(duì)防爆消防機(jī)器人進(jìn)行測(cè)試。 本報(bào)通訊員 黃 凱攝

地下500米深的巷道里狹窄漆黑，輸煤皮帶機(jī)隆隆作響。巷道上方，一個(gè)“小黃人”正沿著軌道自如穿梭，靈動(dòng)的“眼睛”360度監(jiān)控著皮帶運(yùn)行狀況，向地面調(diào)度監(jiān)測(cè)集控中心傳輸著一路的所見(jiàn)所聞。

近日，在甘肅省天祝煤業(yè)有限責(zé)任公司，“小黃人”上崗，將人從繁重危險(xiǎn)的皮帶巡檢崗位上替換下來(lái)。現(xiàn)在，工作人員只需坐在電腦前輕點(diǎn)鼠標(biāo)，就能完成視頻巡檢、遠(yuǎn)程控制。

這個(gè)“小黃人”，正是產(chǎn)自中信重工開(kāi)誠(chéng)智能裝備有限公司的礦用軌道巡檢機(jī)器人。

1700多公里外，唐山高新區(qū)，中信重工開(kāi)誠(chéng)智能裝備有限公司試驗(yàn)中心，機(jī)器人研發(fā)部工程師陳金山正對(duì)第五代礦用軌道巡檢機(jī)器人進(jìn)行出廠前的最后測(cè)試。

新一代機(jī)器人看上去更精巧，更適宜井下狹窄空間作業(yè)。功能也更齊全，三維激光傳感器給它的“眼睛”增添了巷道形變監(jiān)測(cè)功能，更好保障煤礦生產(chǎn)安全。

專注煤礦智能安全裝備領(lǐng)域20多年，開(kāi)誠(chéng)智能在行業(yè)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。搶占制高點(diǎn)，保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，2016年起，企業(yè)開(kāi)始全面向特種機(jī)器人領(lǐng)域拓展延伸。

但當(dāng)時(shí)，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)方興未艾，如何才能出奇制勝？

他們發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)機(jī)器人企業(yè)缺乏核心零部件和核心技術(shù)，中低端市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈。而能在特殊工況、高危環(huán)境下作業(yè)的機(jī)器人由于行業(yè)專業(yè)度高、應(yīng)用面窄，少人問(wèn)津。

發(fā)揮煤礦領(lǐng)域技術(shù)人才優(yōu)勢(shì)，開(kāi)誠(chéng)智能決定以煤礦井下巡檢機(jī)器人敲開(kāi)高端市場(chǎng)的大門(mén)。

這項(xiàng)艱巨的任務(wù)，落在了開(kāi)誠(chéng)智能機(jī)器人研發(fā)部經(jīng)理孫寧和他的同事們身上。

對(duì)孫寧他們來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)既熟悉又陌生的領(lǐng)域。從事煤礦智能安全裝備研發(fā)多年，他們對(duì)井下作業(yè)的復(fù)雜環(huán)境了如指掌，深知巡檢從人工向智能化數(shù)字化轉(zhuǎn)型是必然趨勢(shì)。但是，研發(fā)井下巡檢機(jī)器人，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)先例。

很快，一個(gè)棘手的問(wèn)題擺在面前。在井下，機(jī)器人需要監(jiān)測(cè)的輸煤皮帶長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米，但地面環(huán)境復(fù)雜、側(cè)壁空間狹窄，哪里才是機(jī)器人行走的空間？

為此，孫寧冥思苦想了半年多。偶然間，空中架設(shè)的纜車給了他靈感，能夠空中行走的懸掛式軌道巡檢機(jī)器人就此誕生。

然而，就在孫寧為之感到高興時(shí)，意外發(fā)生了：當(dāng)遇到只有25度的坡度時(shí)，機(jī)器人就爬不上去了。原來(lái)，150公斤的體重影響了機(jī)器人的爬坡動(dòng)力。而這150公斤中，70公斤是防爆外殼。

由于經(jīng)常在有毒、易燃、易爆、高空復(fù)雜情況下作業(yè)，特種機(jī)器人每一個(gè)外露功能元件都必須具備防爆功能。

脫掉防爆外殼，影響防爆性能；保留防爆外殼，動(dòng)力無(wú)法滿足。

看上去，這是一對(duì)不可調(diào)和的矛盾。

孫寧和同事們一次次進(jìn)礦山看情況，又一次次在測(cè)試區(qū)、實(shí)驗(yàn)室里將客戶需求變成設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)、失敗，修改設(shè)計(jì)、再失敗，再修改設(shè)計(jì)……

關(guān)關(guān)難過(guò)關(guān)關(guān)過(guò)。最終，本安化，即去掉防爆外殼，通過(guò)設(shè)計(jì)等手段使設(shè)備本身具有防爆功能，成為解決這一問(wèn)題的突破口。

這是我國(guó)礦用機(jī)器人領(lǐng)域一個(gè)重要突破。2017年，礦用軌道巡檢機(jī)器人問(wèn)世，“空中行走”也成為業(yè)內(nèi)沿用至今的通用方式。

研究越深入，對(duì)特種機(jī)器人行業(yè)了解越多，孫寧更堅(jiān)定了深耕特種機(jī)器人的信心。他堅(jiān)信，越是“人不能近、人不能及、人不能為”的危險(xiǎn)環(huán)境，特種機(jī)器人越能大展身手。

傳統(tǒng)消防機(jī)器人由于不具備耐高溫能力，只能在火場(chǎng)外圍輔助消防員執(zhí)行任務(wù)。孫寧他們要讓特種機(jī)器人從火場(chǎng)外圍進(jìn)入火場(chǎng)中心。

“國(guó)際上同類型的消防機(jī)器人體形和重量都偏大，在遇到狹小空間作業(yè)時(shí)有很大的局限。”當(dāng)時(shí)的情景，孫寧依然記憶猶新，他要為機(jī)器人“瘦身”，研制自己的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品。

幾個(gè)月的時(shí)間，他們查閱了200多篇（部）論文和專著，經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試和力學(xué)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)出彎道出水口，通過(guò)改變水流流向減小機(jī)器人后坐力。

孫寧他們研制出的國(guó)內(nèi)首臺(tái)防爆消防機(jī)器人，重量?jī)H為國(guó)外同類型產(chǎn)品的一半，體積也減少了三分之二。

一次次創(chuàng)新，不斷突破著特種機(jī)器人技術(shù)的“天花板”。

開(kāi)誠(chéng)智能極限爬坡側(cè)傾測(cè)試區(qū)，一款消防機(jī)器人正展示攀爬41度極限坡度的絕技。

小到幾克的微裝置，大到四履帶整車設(shè)計(jì)，7個(gè)發(fā)明專利、12項(xiàng)實(shí)用新型專利，讓這款全地形消防機(jī)器人成為特種機(jī)器人技術(shù)的集大成者。

更讓孫寧自豪的是，它還擁有更聰明的“大腦”。搭載的半自主智能化系統(tǒng)和火焰定位系統(tǒng)，讓它能夠?qū)崿F(xiàn)著火點(diǎn)自主定位，滅火能力相當(dāng)于十多名消防員同時(shí)作業(yè)。

排煙滅火機(jī)器人、危化巡檢機(jī)器人、偵察子母機(jī)器人、水下機(jī)器人……在開(kāi)誠(chéng)智能的展廳，一支能上天、入地、下海的特種機(jī)器人戰(zhàn)隊(duì)令人驚艷。它們個(gè)個(gè)本領(lǐng)高強(qiáng)，能“看”實(shí)時(shí)畫(huà)面、“聽(tīng)”現(xiàn)場(chǎng)聲音、“聞”多種氣體，感知現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)，甚至能自主分析和處理采集到的信息。

截至目前，開(kāi)誠(chéng)智能打造了全國(guó)種類較為齊全的特種機(jī)器人產(chǎn)品線，50余款產(chǎn)品應(yīng)用到眾多行業(yè)領(lǐng)域，連續(xù)多年穩(wěn)居中國(guó)智能特種機(jī)器人產(chǎn)業(yè)第一梯隊(duì)。

然而，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

記者見(jiàn)到孫寧時(shí)，他剛剛出差歸來(lái)。在石化廠站、礦山企業(yè)，客戶對(duì)特種機(jī)器人提出新需求。眼下，能替代人工從事更精細(xì)作業(yè)的執(zhí)行類機(jī)器人，成為孫寧團(tuán)隊(duì)的攻關(guān)重點(diǎn)。

“堅(jiān)持自主創(chuàng)新，始終把關(guān)鍵核心技術(shù)掌握在自己手里。”孫寧期待，新一輪的競(jìng)爭(zhēng)，開(kāi)誠(chéng)智能機(jī)器人繼續(xù)領(lǐng)跑。（記者賈楠、宋平）

記者手記

求新求變 老城不“老”

時(shí)至今日，在中信重工開(kāi)誠(chéng)智能裝備有限公司研發(fā)部經(jīng)理孫寧的電腦里，依然留存著第一代礦用軌道巡檢機(jī)器人的照片。

論技術(shù)的先進(jìn)性和外觀的精巧度，它遠(yuǎn)比不上最新一代的特種機(jī)器人，卻是百年工業(yè)老城唐山孕育科技新秀的開(kāi)始。

因煤而建、因鋼而興，唐山被譽(yù)為“中國(guó)近代工業(yè)的搖籃”。人們不禁思考，除了鋼鐵、煤炭，唐山還可以有哪些新的發(fā)展路徑？

沉下心來(lái)精讀開(kāi)誠(chéng)智能的發(fā)展歷史，我們發(fā)現(xiàn)，是唐山基礎(chǔ)雄厚的鋼鐵、煤炭等行業(yè)企業(yè)，給了開(kāi)誠(chéng)智能研制特種機(jī)器人的啟發(fā)。他們了解這些企業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中所面臨的難題，掌握企業(yè)的實(shí)際需求。

由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)孕育，又反哺?jìng)鹘y(tǒng)產(chǎn)業(yè)，催生出新質(zhì)生產(chǎn)力，正是唐山機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的獨(dú)特魅力所在。

帶給記者震撼的又何止開(kāi)誠(chéng)智能。在開(kāi)誠(chéng)智能所在的唐山機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園，越來(lái)越多的機(jī)器人企業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)同頻共振，既為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)注入轉(zhuǎn)型動(dòng)力，也為唐山開(kāi)辟出全新的發(fā)展賽道。

如今，唐山各類“機(jī)器人+”場(chǎng)景持續(xù)突破人類的固有思維，實(shí)現(xiàn)消防特種機(jī)器人、焊接機(jī)器人和軌道交通機(jī)車檢修機(jī)器人三個(gè)市場(chǎng)占有率全國(guó)第一，機(jī)器人企業(yè)數(shù)量達(dá)到170家，產(chǎn)業(yè)規(guī)模占全省的52.6%。

京津冀聯(lián)合打造的首批6個(gè)協(xié)同創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈中，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈由河北牽頭。以開(kāi)誠(chéng)智能為代表的唐山機(jī)器人“兵團(tuán)”，已經(jīng)成為全省乃至京津冀區(qū)域機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán)。

唐山，正以全新的面孔與全球人工智能產(chǎn)業(yè)同呼吸、共成長(zhǎng)。這座百年工業(yè)老城，創(chuàng)新動(dòng)力澎湃涌動(dòng)，散發(fā)出前所未有的新活力。（賈楠、宋平）

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