機器人“特種兵”如何練就獨門絕技

——九問河北新興產業怎樣上新⑧

近日，中信重工開誠智能裝備有限公司工作人員正在對防爆消防機器人進行測試。 本報通訊員 黃 凱攝

地下500米深的巷道裡狹窄漆黑，輸煤皮帶機隆隆作響。巷道上方，一個“小黃人”正沿著軌道自如穿梭，靈動的“眼睛”360度監控著皮帶運行狀況，向地面調度監測集控中心傳輸著一路的所見所聞。

近日，在甘肅省天祝煤業有限責任公司，“小黃人”上崗，將人從繁重危險的皮帶巡檢崗位上替換下來。現在，工作人員隻需坐在電腦前輕點鼠標，就能完成視頻巡檢、遠程控制。

這個“小黃人”，正是產自中信重工開誠智能裝備有限公司的礦用軌道巡檢機器人。

1700多公裡外，唐山高新區，中信重工開誠智能裝備有限公司試驗中心，機器人研發部工程師陳金山正對第五代礦用軌道巡檢機器人進行出廠前的最后測試。

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

專注煤礦智能安全裝備領域20多年，開誠智能在行業內處於領先地位。搶佔制高點，保持競爭優勢，2016年起，企業開始全面向特種機器人領域拓展延伸。

但當時，機器人產業方興未艾，如何才能出奇制勝？

他們發現，國內大多數機器人企業缺乏核心零部件和核心技術，中低端市場競爭激烈。而能在特殊工況、高危環境下作業的機器人由於行業專業度高、應用面窄，少人問津。

發揮煤礦領域技術人才優勢，開誠智能決定以煤礦井下巡檢機器人敲開高端市場的大門。

這項艱巨的任務，落在了開誠智能機器人研發部經理孫寧和他的同事們身上。

對孫寧他們來說，這是一個既熟悉又陌生的領域。從事煤礦智能安全裝備研發多年，他們對井下作業的復雜環境了如指掌，深知巡檢從人工向智能化數字化轉型是必然趨勢。但是，研發井下巡檢機器人，國內外尚無先例。

很快，一個棘手的問題擺在面前。在井下，機器人需要監測的輸煤皮帶長達數千米，但地面環境復雜、側壁空間狹窄，哪裡才是機器人行走的空間？

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

然而，就在孫寧為之感到高興時，意外發生了：當遇到隻有25度的坡度時，機器人就爬不上去了。原來，150公斤的體重影響了機器人的爬坡動力。而這150公斤中，70公斤是防爆外殼。

由於經常在有毒、易燃、易爆、高空復雜情況下作業，特種機器人每一個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，動力無法滿足。

看上去，這是一對不可調和的矛盾。

孫寧和同事們一次次進礦山看情況，又一次次在測試區、實驗室裡將客戶需求變成設計方案。設計、失敗，修改設計、再失敗，再修改設計……

關關難過關關過。最終，本安化，即去掉防爆外殼，通過設計等手段使設備本身具有防爆功能，成為解決這一問題的突破口。

這是我國礦用機器人領域一個重要突破。2017年，礦用軌道巡檢機器人問世，“空中行走”也成為業內沿用至今的通用方式。

研究越深入，對特種機器人行業了解越多，孫寧更堅定了深耕特種機器人的信心。他堅信，越是“人不能近、人不能及、人不能為”的危險環境，特種機器人越能大展身手。

傳統消防機器人由於不具備耐高溫能力，隻能在火場外圍輔助消防員執行任務。孫寧他們要讓特種機器人從火場外圍進入火場中心。

“國際上同類型的消防機器人體形和重量都偏大，在遇到狹小空間作業時有很大的局限。”當時的情景，孫寧依然記憶猶新，他要為機器人“瘦身”，研制自己的優勢產品。

幾個月的時間，他們查閱了200多篇（部）論文和專著，經過反復測試和力學試驗，設計出彎道出水口，通過改變水流流向減小機器人后坐力。

孫寧他們研制出的國內首台防爆消防機器人，重量僅為國外同類型產品的一半，體積也減少了三分之二。

一次次創新，不斷突破著特種機器人技術的“天花板”。

開誠智能極限爬坡側傾測試區，一款消防機器人正展示攀爬41度極限坡度的絕技。

小到幾克的微裝置，大到四履帶整車設計，7個發明專利、12項實用新型專利，讓這款全地形消防機器人成為特種機器人技術的集大成者。

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和火焰定位系統，讓它能夠實現著火點自主定位，滅火能力相當於十多名消防員同時作業。

排煙滅火機器人、危化巡檢機器人、偵察子母機器人、水下機器人……在開誠智能的展廳，一支能上天、入地、下海的特種機器人戰隊令人驚艷。它們個個本領高強，能“看”實時畫面、“聽”現場聲音、“聞”多種氣體，感知現場狀態，甚至能自主分析和處理採集到的信息。

截至目前，開誠智能打造了全國種類較為齊全的特種機器人產品線，50余款產品應用到眾多行業領域，連續多年穩居中國智能特種機器人產業第一梯隊。

然而，這還遠遠不夠。

記者見到孫寧時，他剛剛出差歸來。在石化廠站、礦山企業，客戶對特種機器人提出新需求。眼下，能替代人工從事更精細作業的執行類機器人，成為孫寧團隊的攻關重點。

“堅持自主創新，始終把關鍵核心技術掌握在自己手裡。”孫寧期待，新一輪的競爭，開誠智能機器人繼續領跑。（記者賈楠、宋平）

記者手記

求新求變 老城不“老”

時至今日，在中信重工開誠智能裝備有限公司研發部經理孫寧的電腦裡，依然留存著第一代礦用軌道巡檢機器人的照片。

論技術的先進性和外觀的精巧度，它遠比不上最新一代的特種機器人，卻是百年工業老城唐山孕育科技新秀的開始。

因煤而建、因鋼而興，唐山被譽為“中國近代工業的搖籃”。人們不禁思考，除了鋼鐵、煤炭，唐山還可以有哪些新的發展路徑？

沉下心來精讀開誠智能的發展歷史，我們發現，是唐山基礎雄厚的鋼鐵、煤炭等行業企業，給了開誠智能研制特種機器人的啟發。他們了解這些企業轉型過程中所面臨的難題，掌握企業的實際需求。

由傳統產業孕育，又反哺傳統產業，催生出新質生產力，正是唐山機器人產業的獨特魅力所在。

帶給記者震撼的又何止開誠智能。在開誠智能所在的唐山機器人產業園，越來越多的機器人企業與傳統產業同頻共振，既為傳統產業注入轉型動力，也為唐山開辟出全新的發展賽道。

如今，唐山各類“機器人+”場景持續突破人類的固有思維，實現消防特種機器人、焊接機器人和軌道交通機車檢修機器人三個市場佔有率全國第一，機器人企業數量達到170家，產業規模佔全省的52.6%。

京津冀聯合打造的首批6個協同創新產業鏈中，機器人產業鏈由河北牽頭。以開誠智能為代表的唐山機器人“兵團”，已經成為全省乃至京津冀區域機器人產業的重要一環。

唐山，正以全新的面孔與全球人工智能產業同呼吸、共成長。這座百年工業老城，創新動力澎湃涌動，散發出前所未有的新活力。（賈楠、宋平）

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