最大可举起500公斤的刀具，最快25分钟换刀，效率提升50%以上……
最近，由中铁十四局研发的，我国首台重载智能盾构换刀机器人投入使用，标志着我国大直径盾构隧道施工迈入无人换刀新阶段。
中铁十四局深耕大直径及水下盾构隧道施工领域，在江北新区先后布局设立了大盾构公司及大盾构与地下空间科技发展研究院。
盾构机是穿山越海的大国重器，而最前端的刀头，犹如牙齿切削岩土，并随着掘进不断磨损。
△盾构机的刀盘
传统换刀，每次需要3名专业人员带压进舱进行更换，耗时4小时以上，换完整个刀盘上的刀具需要数天。
“其实我们一直在研究如何让机器人代替人去换刀，安全性、精准度、灵活性是最关键的。”该项目相关负责人说。功夫不负有心人，经历了6年技术攻坚，我国首台重载智能盾构换刀机器人诞生了。
该机器人拥有11个独立可控活动关节，具备极强避障能力与精细操作能力，凭借500公斤的负载能力和灵活伸缩的构型，可覆盖10米至18米级超大直径盾构机的整个刀盘，轻松抓取重型滚刀，精准完成更换。
这个机器人整机软硬件实现100%国产化，拥有完全自主知识产权。目前已申请发明专利38件、实用新型专利5件，登记软件著作权7项。
△智能换刀机器人舱
此外，中铁十四局技术团队还给智能盾构换刀机器人研制了数字孪生智慧管控系统，可以依靠3D红外机器视觉定位技术，自动规划最优换刀顺序和机械臂运动路径，更换单把滚刀时间缩短至25至40分钟，效率提升50%以上，全过程舱内无需人员进入，有效提升盾构施工本质安全。
“将换刀机器人作为攻关方向选得准、选得好，符合交通装备自主化、无人化、智能化趋势。”中国工程院院士钱七虎对设备研发给予高度评价，该成果在安全、效率、成本上开辟了新路。
素材来源 | 中铁十四局
编辑 | 郑晓阳
发布 | 吴小荣、徐雅莹
审核 | 钱国江、王馨
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