我们许多人都有定期体检的习惯,从而及时发现健康问题,及时治疗。每天载我们出行、为我们拉货的一列列轨道交通列车,也需要定期“体检”来保障行车安全。
为火车们体检的“火车医生”,主要是来自各铁路局站段、中国中车和相关企业的工程师和工人师傅。他们每天下地坑、爬车顶,非常辛苦,为了保障行车安全,他们不辞辛劳。
那么,怎么才能依托数字化、智能化技术,积极探索“产品+”新模式,为轨道交通列车提供更精准、更快、更可靠的“体检”呢?这是中车四方所近年来一直在探索的问题。
中车四方所充分发挥在轨道交通装备核心系统领域的技术优势,成功揭榜“基于人工智能技术的轨道车辆智能巡检机器人”国家工信部示范项目,积极探索建立智能日检自动作业系统,逐步实现轨道车辆日常检测由传统的人工作业方式向智能机器人自动巡检方式转变,并根据动车组、机车、地铁不同检测环境特点,研发成功覆盖上述领域的三种智能巡检机器人,就是我们今天要介绍的 “火车医生”三兄弟。
大哥—动车组智能巡检机器人
三米多长的“大哥”是动车组智能巡检机器人。它的另外一个名字叫做“轨道轮驱动三臂智能巡检机器人”,它的性格非常稳重,一板一眼在给它布置好的轨道上“踱步”,举着它的“放大镜”检视车下每一个角落。
技术特点
激光测距与3D视觉引导技术——机器人定位更加精准;
基于深度学习的图像AI识别算法——不断积累和完善关键部件图像数据库,实现车底关键零部件的三维成像和在线故障识别;
高精度“点云”技术——在形成的高精度三维点云基础上建模,实现对车底关键零部件还原更加精确。
工作业绩
目前“大哥”已经通过了中国铁路济南局集团用户的科技成果评审,受到了行业专家一致认可。有了它的助力,高铁动车组一级修检修效率将提升10%,并可收集、汇总典型故障现象建立问题数据库,在确保动车组“身体健康”的同时,不断提升自己的“医疗水平”,也帮助用户持续提升检修工作能力与质量。
二弟——机车智能巡检机器人
“二弟”机车智能巡检机器人,专门为铁路机车,也就是我们俗称的“火车头”做体检,猛地一看跟“大哥”很像,“性格”和能力上也大同小异。但是细细看去,它的“腿脚”却和走在光滑钢轨上的动车组检修机器人不一样,从普通车轮走行变成了齿轮齿条机构运动,所以它还叫做双臂齿轮齿条驱动机车智能整备机器人。
机车智能巡检机器人
技术特点
跟循“轨”蹈矩的“大哥”相比,它的“腿脚”走行精度和重复定位精度更高,每一步都更加细致,因此“眼神”也就更亮,图像采集精度和识别率更好。
工作业绩
“二弟”在5月底正式开检,为国家能源集团用户减少机车整备人力成本约30%,提升整备效率10%,有效缩短了机车组整备时间。
小弟——地铁智能巡检机器人
地铁智能巡检机器人
技术特点
前沿移动测量技术和SLAM激光导航技术——自主高精度导航地图绘制;
多传感器融合自主定位导航技术——机器人自主寻找可通行路径,适用于地铁检修库内各种复杂的现场环境;
激光雷达和机器视觉技术——机器人自主环境感知、路径规划和避障功能。
工作业绩
经过统计,引入地铁智能巡检机器人后,与传统的人工检修模式相比,列车日检人工时减少30%以上,效率提升约37%,并且实现了无纸化检修作业和检修数据信息化存储,有效提高了“体检”水平及管理水平。正因如此,“小弟”2021年获得了山东省交通工程创新创业大赛二等奖。
截至目前,中车四方所自主研发制造的轨道交通列车智能巡检机器人已经在国内多个动车段、机务段和地铁车辆段内高效运行,得到了用户的广泛好评。未来,中车四方所将积极打造“产品+”“系统+”新模式,为我国轨道交通装备智能运维和智慧段场建设提供更多的解决方案,为保障列车安全运行持续贡献力量。
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