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智能检测机器人亮相 动车组“体检”节约近2小时

2017-8-28 09:20:00  来源:南方日报  我要评论
  一日千里的中国高铁,正在变革国人的出行方式,扩大国人的出行半径。在风驰电掣般的运行速度背后,有着无数的运营检修人员为动车组做“体检”,为乘客保驾护航。
  
  例如,一列标准8编组的动车检修,零部件超过1万个,一次一级检修需要工作人员弯腰300多次,敲击5000多次。截止2016年底,全国动车组标准组已达到2856组,这么多动车组的检修和维护全部通过人工来完成的。
  
  在今日举行的2017中国(广州)国际机器人、智能装备及制造技术展览会上,有一家企业被一群铁路技术研究者层层“围观”。
  
  原来,来自广州开发区的松兴电气股份有限公司展出了自主研发的国内首套应用于动车组车底检测领域的智能检测机器人系统,它实现了动车组车底检测无人化。
  
  最近,这套系统刚刚通过了全国13个铁路局及多个研究建设单位的专家技术评审,获得了一致点赞。在此次博览会上,这套系统首次亮相,全国各地的铁路技术控们,赶紧来一睹真容。
  
  首次让机器代替人为动车组“体检”
  
  一般来说,动车组每运行4000公里就要进行一次常规“体检”。由于动车的“心脏”都分布在底盘位置,因此传统的检修办法需要工作人员钻到地沟,用眼睛看、用手摸,手电筒照、用尺子量。
  
  “一列标准8编组动车的检修,需要4个人钻到昏暗的地沟里,花150分钟才能完成检修。”广州松兴电气股份有限公司技术总监朱方勇告诉记者,就以规模较大的上海虹桥动车所来说,每日需检修60列。
  
  但如果通过该系统,这位体检“医生”,将完全代替检修人员的“眼睛”和“大脑”以及“手臂”和“双脚”。
  
  据松兴电气股份公司的总经理刘国瑛介绍,待动车停稳后,机器人小车接收到启动信号后便自动行驶并精准定位到要检查的部位。利用高精度的视觉系统像“眼睛”一样扫描,将车底图像实时传输回服务器终端处理。并与“健康”的车组运行图像进行对比分析,检查是否有零件松动、变形,漏水漏油、异物等问题。
  
  而且,每一次体检行为每一帧画面都会被服务器保存下来,犹如飞机“黑匣子”可追溯。在每一次检修时,服务器就会自动调取前一次的“体检画面”,对于风险点重点检查。
  
  上海虹桥动车所一位检修师傅告诉记者,车底有些部位的高度距离地面约1.85米。“我这一米七几的身高,只能仰视检查,许多死角看不到,容易漏检而造成安全隐患”。
  
  而该系统配有六轴工业机器人和机器人升降装置,可以伸入人手臂无法到达的地方,实现多角度20厘米的近距离观察检修。
  
  据目前系统使用情况观察,不仅提高了检修范围,每一列动车几千个位置的检测,漏检率为零。而且一列8编组动车检修时间从150分钟缩短到45分钟,操作人员也由8人减少到2人。
  
  检测定位误差不超过1毫米
  
  通常情况下,动车到站每次停靠的位置都无法完全一样,这就要求系统中的检测小车能够找对位置。
  
  朱方勇给记者播放了一段视频,他透露,检测小车一来一回检测完车底的行走距离约850米,要求每次停下检测的位置误差不能超过1毫米。“如此长距离的直线运动加上高精确度的要求,在工业机器人领域没有先例,挑战极大。”
  
  据介绍,机器人前端的视觉采集图像信息后,通过团队自主研发的图像识别系统传回后台服务器,再经过不断调整软件算法优化控制系统,让检测小车精准停靠在检修部位。
  
  记者了解到,松兴电器拥有广东省首家焊接技术中心,在激光焊接领域积累了13项核心技术。刘国瑛透露,此前公司的激光焊接工艺就可达到精度误差不超过0.1毫米,但距离并不远。“这次在挑战超长距离、超高精准度时,团队既有基础,也有压力。”
  
  “公司研发部门一半以上工程师都投入到这个项目,耗时一年半。团队在动车所边安营扎寨,进行了三四千次的重复试验,一次次减少误差提高精度,才最终把小车(双脚)、机器人(手臂)、机器视觉(眼睛)、图像识别和数据传输(大脑)四者融合贯通,得到一个完善的系统。”
  
  经历了全套系统使用达半年多之久的上海虹桥动车所相关负责人表示,实现由“人检人修”向“机检人修”方式转变,对于确保运行安全起到重要作用,特别符合我国电气化铁路信息化发展的思路。
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