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特种机器人家族,从“矿用”起步

作者:中国机器人新闻中心  来源:科技日报  发布时间:2016-3-1 11:06:54

中国机器人新闻网讯:在开滦集团唐山矿业公司机电科运二队有一个人见人爱的宝贝,那就是投入使用了一年多的皮带巡检机器人。

“真没想到,快退休了还用上这么先进的机器。”2月4日上午,刚从井下上来、负责现场管理的汪队长自豪地说。“刚接触还怕用不好,用起来就没事了,操作简单,就是按几个键而已。”

唐山矿采用了矸石回填绿色开采技术,中信重工开诚智能装备有限公司(以下简称“开诚智能”)生产的皮带巡检机器人就在这个矿上的一条运送矸石的皮带上使用。

巡检机器人成新宠

生命安全大于天,井下生产安全怎么强调都不为过。而当皮带运输成为煤矿井下运输的基本作业手段后,皮带运输安全就成为安全生产的重中之重。

“皮带巡检机器人就像一个钢铁小箱子一样吊在皮带侧面的钢绳上,启动后,就会沿皮带运行方向来回巡视。”运二队的张绍军队长介绍道。

在他们矿上,运送矸石的皮带使用环境差,烟尘大,是斜井,120多米的距离,工人在恶劣的工作环境下巡视,不仅劳动强度大,还存在各种安全隐患。

“使用机器人之后,在控制室里就能够观察皮带运行情况。”运二队的卢书记说,“通过摄像头,皮带跑偏的情况直观可见;如果皮带辊出现状况或者皮带过热,机器人就会立即报警。”

亲自把巡检机器人送到此地的开诚智能党委副书记葛志文解释说,运行中,皮带辊轴承如果有问题,就会发出异样声响。“这款机器人编程时,我们录制了正常背景音,一旦超出正常分贝,机器人就能识别出来并根据情况自动报警或停机;此外,发现皮带过热,机器也能自动处置。”东北某煤矿已有惨痛教训。矿难所以发生,就是没能及时发现运输皮带温度过高。

“巡检机器人不仅降低工人工作强度,为安全生产提供保证,同时还能够减少井下工作人员。”张队长说,“以一套皮带配一个巡检机器人计,至少可以减少4个人。”

在开诚智能,皮带巡检机器人目前是销售冠军,运用范围扩展到化工企业、铁路系统等。

起步于矿用抢险探测机器人的研发

“2006年,当我决定做特种机器人研发时,公司上下阻力不小。”回忆当年,许开成苦笑了一下。那时,开诚的矿用变频器订单多得接不过来,“大家不仅质疑发展前景,还认为抽调了人力、物力,影响当前效益。”

开诚智能研发部副经理张树生就被首批抽调出来。“当矿用探测机器人研发出来后,由于非生产必备设备,除了免费赠给煤矿使用的外,基本没销路。”回忆当年,张树生同样苦笑着说,“我最怕的就是有人问,卖了几台。”

同事的不理解可以忽视,但没有国家标准和行业标准,更没有参照物,是张树生当时最头疼的。好在他得到了许开成的全力支持。“研发需要购买设备,打个报告,资金很快就到位。”而据许开成透露,为研发机器人,时为民营企业的唐山开诚,前后投入了6000多万元人民币。

比如,为满足在高温、高湿、高腐蚀且地面状况复杂的使用条件,开诚人为机器人设计了履带式行走技术。仅为解决履带强度难题,提高材料阻燃性、抗拉、耐磨、防静电等功能,围绕履带材料配方,就做了上百次试验。

他们还花大力气研制控制器。为达到防爆防水功能,控制器必须密闭性能良好,可从市场上购买的标准控制器,因散热问题而无法使用。“我们只好自己研发出了耐高温、低功耗、体积小的控制器。”张树生说,“此外,电路原理图、电子元器件、电路板设计等等,几乎所有的软件、硬件,都是我们自主设计、研制的。”

为推进研发工作,2012年,开诚建立了院士工作站,有两位中国工程院院士入驻。

就这样,从煤矿特种机器人研发起步,开诚智能在机器人研发的道路上,比同行先行一步。

特种机器人家族,不是展品是产品

就这一步,让开诚智能在特种机器人产业上赢得了自己的优势。

10年时间,开诚智能的产品由最早的矿用抢险探测机器人发展为现在的五大机器人平台。“我们有多项核心技术填补国内空白,取得发明专利3项,其他专利20余项,软件著作权3项。应用领域也从煤矿应用救援扩展到矿山、军工、消防、救援、水利、燃气、市政建设等领域。”开诚智能副总经理裴文良说。“去年,不论亮相‘工博会’还是‘世界机器人大会’,我们的机器人家族都成队列参展。”

“仅此一点,我们不仅在展会上赢得眼球,更吸引了许多订单。”开诚智能董事长助理兼营销副总监陈昊说。“有经验的用户一看机器人队列整齐,就知道我们已经走过实验室阶段,机器人是可以批量生产的成熟产品。”

就是这段时间,让开诚智能的机器人迈过让研发者手心出汗的阶段。张树生说,机器人刚研发出来时,技术还不完全成熟,最担心的就是客户或领导参观时,机器人突然罢工。“当时只敢等参观者到跟前再操作。一旦启动,就暗暗祈祷参观者快走开。哪敢像现在,随便怎么开。”他坦言,“这是产品研发绕不开的坎,技术积淀就是在解决问题的过程中完成,必须靠时间来磨。”

裴文良也认为,从单个样品到产品的路还很长,没有捷径,必须经过技术沉淀。而开诚智能的机器人,已经在井下得到了实际使用,在特殊的工矿环境下进行过多次演练。

就是因为对矿用设备了解透彻,开诚人才敢从“矿用”入手研发机器人。研发成果一旦能用于井下恶劣又复杂的环境,再要扩展,就容易了许多。“关键是,我们还拥有中信重工这个大平台。”陈昊说,开诚智能研发的履带式机器人平台,是国内首个智能移动机器人基础载体,能够满足反恐、排爆、搜索、救援、侦察等任务要求。“消防机器人,就是在这个平台上搭建出的具体需求。而其他拥有各种特殊需求的用户,正在和我们商谈合作事宜,这是一家民营企业无法想象的空间。”(杨朝晖 杨兆敏)

关键字:特种机器人 矿用

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