在數(shù)智時代,，科技猶如蓬勃的朝陽,，充滿著無限生機(jī)，它在方方面面如春雨般無聲卻又深刻地影響并改變著我們的生活,。智能機(jī)器人的出現(xiàn),，更是成為了這個時代的一個顯著標(biāo)志。它不僅是科幻片里的酷炫元素,，而且已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn),、應(yīng)急救援、醫(yī)療康復(fù),、養(yǎng)老等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,。

蘭州交通大學(xué)研制的國內(nèi)首臺隧道智能監(jiān)理機(jī)器人創(chuàng)新性地開拓了機(jī)器人新的應(yīng)用場景，為工程領(lǐng)域帶來了全新的變革與突破,。耐寒,、耐高溫材料使其能夠防塵、防水,，在西部高寒地區(qū)進(jìn)行無人化和全自主化的操作,，工程人員即便遠(yuǎn)在數(shù)千公里之外，也能控制機(jī)器人進(jìn)行現(xiàn)場操作,。不但提高了監(jiān)理工作的效率,，還保障了施工工人的安全。

從無到有 國有化率達(dá)到100%

“我們給隧道智能監(jiān)理機(jī)器人命名為‘天佑三號’,，從名字就可以看出這款機(jī)器人已經(jīng)迭代到第三代了,。”蘭州交通大學(xué)電信學(xué)院沈瑜教授介紹道,，從2020年至今,，為了更好地滿足川藏鐵路工程現(xiàn)場應(yīng)用，機(jī)器人的硬件系統(tǒng)已經(jīng)迭代到第三代,，硬件構(gòu)架從5米長機(jī)械臂的車體結(jié)構(gòu),，進(jìn)化到人形結(jié)構(gòu)，材料也采用了耐寒耐高溫材料,。軟件系統(tǒng)迭代到第五代,，從初代的動態(tài)平臺更新到現(xiàn)在的三維BIM實(shí)時建模系統(tǒng)，通過集成的多目機(jī)器視覺和傳感器系統(tǒng),，機(jī)器人能夠?qū)崟r生成隧道的3D模型,，幫助監(jiān)理人員隨時察看施工進(jìn)度和結(jié)構(gòu)變化。

“隧道智能監(jiān)理機(jī)器人是專門為隧道工程建設(shè)期和運(yùn)營期設(shè)計(jì)的,，是國內(nèi)首臺擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的監(jiān)理機(jī)器人,，國有化率達(dá)到100%，已經(jīng)投入川藏鐵路隧道建設(shè)工程現(xiàn)場,?！鄙蜩そ榻B道，智能監(jiān)理機(jī)器人不僅擴(kuò)大了機(jī)器人的使用新場景，更具有許多無可比擬的功能,。第三代隧道智能監(jiān)理機(jī)器人基于最新的人工智能算法,、邊緣處理器件、三維數(shù)據(jù)建模技術(shù),，能夠用機(jī)器人代替人工監(jiān)理,，在現(xiàn)場提供網(wǎng)絡(luò)的情況下實(shí)現(xiàn)自動規(guī)劃路線、自動駕駛,、巡視,、旁站、沉降監(jiān)控測量等功能,。

“‘天佑三號’高170cm,，從外形上看非常接近真人”，談起機(jī)器人的優(yōu)勢,，沈瑜難掩欣喜之情,。為滿足西部高寒環(huán)境工程建設(shè)現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境下的路線規(guī)劃和定位，蘭州交通大學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)研發(fā)了360度無縫高空監(jiān)控系統(tǒng),，輔助攝像機(jī)的視頻可以拼接成廣角視頻,，使監(jiān)理人員能夠全面、高效地觀察施工現(xiàn)場的著裝,、施工行為和施工標(biāo)準(zhǔn),；沉降收斂系統(tǒng)搭載了自主設(shè)計(jì)的全自動檢測沉降收斂儀，能夠精確測量隧道多個截面的沉降收斂值,，檢測精度能夠達(dá)到0.01mm,；團(tuán)隊(duì)研究訓(xùn)練的輕量化智能目標(biāo)檢測算法群，能夠自動識別現(xiàn)場的安全帽,、施工機(jī)械,、管棚,、錨桿,、二襯鋼筋等關(guān)鍵要素，提高監(jiān)理效率和安全性,；研發(fā)的遠(yuǎn)程傳輸控制系統(tǒng),，工程人員可以在幾千里外控制機(jī)器人進(jìn)行現(xiàn)場操作，調(diào)取數(shù)據(jù),；自主研發(fā)的即時定位與地圖構(gòu)建系統(tǒng),，使機(jī)器人可以自動啟停、自動充電,、自動規(guī)劃路線,、自動駕駛、自主傳輸。

前景廣闊 智能監(jiān)理機(jī)器人大有可為

“2021年9月,，我們成功地將隧道智能監(jiān)理機(jī)器人從實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用到了實(shí)際的隧道建設(shè)現(xiàn)場,，應(yīng)用主要集中在高空旁站和全方位監(jiān)控兩個方面，通過現(xiàn)場驗(yàn)證,，機(jī)器人表現(xiàn)出色,，完全滿足了我們的應(yīng)用需求?！鄙蜩ふJ(rèn)為,，從目前的情況來看，隧道智能監(jiān)理機(jī)器人確實(shí)展現(xiàn)出了巨大的潛力,， 隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善,，預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)這種機(jī)器人會逐步進(jìn)入量產(chǎn)階段。機(jī)器人在施工現(xiàn)場可以持續(xù),、精確地進(jìn)行監(jiān)控和巡視工作,，大大減少了人為誤差和疏漏。然而,，完全代替人工監(jiān)理可能還需要一段時間,。

沈瑜解釋，雖然機(jī)器人在重復(fù)性高,、危險性大的工作中具有明顯優(yōu)勢,，但復(fù)雜的現(xiàn)場情況和應(yīng)急處理依然需要人工的判斷和決策能力，傾向于人機(jī)協(xié)作模式：機(jī)器人承擔(dān)基礎(chǔ),、重復(fù)性的監(jiān)控任務(wù),，而人工則負(fù)責(zé)綜合判斷和決策。

與持續(xù)演進(jìn)的技術(shù)相得益彰的,，是不斷更新的應(yīng)用場景,。談及第三代機(jī)器人還可能應(yīng)用到哪些領(lǐng)域，沈瑜成竹在胸,，“第三代機(jī)器人不僅能用在西部高寒地區(qū)鐵路隧道監(jiān)理,，還能夠用在鐵路隧道、公路隧道運(yùn)營期的智能檢測,，礦山的智能監(jiān)測當(dāng)中,，充分代替人工巡檢，降低人工成本,，減少安全危害因素,。”

扎根西北 數(shù)智賦能機(jī)器人應(yīng)用新場景

創(chuàng)新之道,，唯在人才,。沈瑜所在的蘭州交通大學(xué)電信學(xué)院深知此理，對學(xué)生工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)極為重視，積極與甘肅省眾多企業(yè)構(gòu)建起深度合作關(guān)系,，大力推動智能產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用以及向市場的轉(zhuǎn)化,。在智能產(chǎn)品研發(fā)和架構(gòu)領(lǐng)域，學(xué)院更是坐擁多個國家級與省級的實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)以及教學(xué)團(tuán)隊(duì),，這些平臺為智能產(chǎn)品的研發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐和創(chuàng)新環(huán)境。

“我們團(tuán)隊(duì)先后為各鐵路局開發(fā)牽引變電站智能巡檢機(jī)器人,、鐵路接觸網(wǎng)智能檢測傳感器,、基于災(zāi)害監(jiān)測的無線通信系統(tǒng)，立足行業(yè)優(yōu)勢,，有效推動了交通智能化,、無人化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，用持續(xù)的產(chǎn)品研發(fā),、科技創(chuàng)新為我國新質(zhì)生產(chǎn)力高質(zhì)量發(fā)展和甘肅省強(qiáng)省會行動蓄勢賦能,。”作為蘭州交通大學(xué)人工智能數(shù)字化裝備技術(shù)團(tuán)隊(duì)的帶領(lǐng)人,，沈瑜動情地說,，這一路走來離不開蘭州交通大學(xué)對未來產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)相關(guān)學(xué)科及團(tuán)隊(duì)建設(shè)的大力支持。

扎根西北,，服務(wù)西部建設(shè)二十年,。沈瑜帶領(lǐng)的人工智能數(shù)字化裝備技術(shù)團(tuán)隊(duì)在智能交通、智能機(jī)器人,、智能裝備制造,、智能檢測、數(shù)字經(jīng)濟(jì),、企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等方面,，攻克了多個技術(shù)瓶頸和核心問題，為甘肅,、四川,、北京等地10余家企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，研發(fā)10余種智能化產(chǎn)品在30多家企業(yè)推廣使用,。依托蘭州交通大學(xué)的交通行業(yè)特色,，將教學(xué)、科研,、人才培養(yǎng)與服務(wù)甘肅經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相連，培養(yǎng)高層次碩博人才30多名,，培訓(xùn)各類技術(shù)人才5000余人,，培養(yǎng)了一支建設(shè)甘肅、致力于智能檢測裝備研發(fā)的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，為我國西部地區(qū)人工智能技術(shù)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要的科學(xué)動力,。

蘭州日報(bào)社全媒體記者 劉寶麗

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