日前,走進山東港口日照港石臼港區糧食基地,只見錯綜復雜的皮帶機上,身姿矯健的四足仿生巡檢機器人正靈活攀爬,輕松穿越狹窄通道,進行全自主巡檢作業。這是四足仿生巡檢機器人在我國港口糧食碼頭首次亮相,標志著日照港智能裝備應用領域取得新突破。
每一步都算數:50米高空蹚出創新路
在日照港石臼港區糧食基地,200余條皮帶機宛如一座“立體迷宮”,錯落有致地分布在筒倉群中。若采用傳統軌道或輪式巡檢方式,需為每條皮帶單獨配置機器人,成本高、耗時長;使用無人機巡檢,則受限于鋼結構盲區及環境干擾,穩定性難以保障。
“傳統方案要么‘走不動’,要么‘用不起’。”日照港技術創新中心黨委委員、副主任董瑞芝說,“但是我們決心迎難而上,制造一把通關的‘金鑰匙’。”
在并無現成經驗可循的情況下,團隊成員們日夜攻關,不斷查閱國內外相關資料,反復試驗與優化方案,三個月內完成23次技術論證,推翻7版設計方案。為獲取真實場景數據,團隊成員攀爬17層樓高的轉接塔,采集300多組空間數據,模擬178處關鍵路徑。
“最陡的樓梯坡度近50度,爬到6層腿都在抖,但為了找到最優方案,大家都憋著一股勁。”技術創新中心科技研發部副經理申鵬說。熬過了初期的夜不能寐,經歷了后期的上下求索,團隊成員最終量身定制四足仿生巡檢機器人的作業方案——憑借仿生越障能力,單臺設備即可覆蓋多樓層皮帶機,較傳統方案節省設備投資50%以上。
每一次都較真:迭代試驗馴服“鋼鐵巡檢員”
“四足仿生巡檢機器人的實際應用,遠比想象中更復雜。”00后工程師李世龍展示了一段早期測試視頻。視頻中機器人在鋼格網樓梯上突然“僵直”,導致導航系統誤判為“深淵”,險些跌落。
為攻克這一難題,團隊成員搭建“激光+視覺+慣性導航”三源融合算法,十六線激光雷達構建三維點云地圖,雙目視覺補償穿透誤差,IMU單元實時矯正姿態,最終實現1.2米/秒速度下±2厘米定位精度。
團隊創新搭建1:1測試平臺,通過模擬測試完成上百次算法迭代。不僅讓四足仿生巡檢機器人突破30厘米的跨越極限,更實現了在75厘米極窄通道的通行能力。此外,配合搭載的紅外、音頻等監測設備,實現全地形巡檢與AI診斷功能。
如今,四足仿生巡檢機器人正式“上崗”,能夠自主穿梭于復雜環境中,實現皮帶廊道100%無盲區覆蓋;充電2小時即可連續工作4小時,巡檢頻次是人工巡檢的3倍;智能診斷系統可識別設備故障、環境隱患及人員違規作業等情況,綜合準確率達98%以上。
“此次創新實踐不僅展現關鍵技術的自主突破路徑,更印證了科技創新與產業升級深度融合的正確性。”日照港技術創新中心黨委書記、主任王衍棣說。
四足仿生巡檢機器人的投用,切實解決了港口生產作業的實際需求,也為智能傳感器、邊緣計算等技術產業化提供了場景測試平臺,為港口智能化改造升級開辟出可推廣、可復制的新路徑。