智能檢測機器人亮相動車組“體檢”節(jié)約近2小時
一日千里的中國高鐵，正在變革國人的出行方式，擴大國人的出行半徑。在風馳電掣般的運行速度背后，有著無數(shù)的運營檢修人員為動車組做體檢，為乘客保駕護航。
例如，一列標準8編組的動車檢修，零部件超過1萬個，一次一級檢修需要工作人員彎腰300多次，敲擊5000多次。截止2016年底，全國動車組標準組已達到2856組，這么多動車組的檢修和維護全部通過人工來完成的。
在今日舉行的2017中國（廣州）國際機器人、智能裝備及制造技術(shù)展覽會上，有一家企業(yè)被一群鐵路技術(shù)研究者層層圍觀。
原來，來自廣州開發(fā)區(qū)的松興電氣股份有限公司展出了自主研發(fā)的國內(nèi)首套應用于動車組車底檢測領(lǐng)域的智能檢測機器人系統(tǒng)，它實現(xiàn)了動車組車底檢測無人化。
最近，這套系統(tǒng)剛剛通過了全國13個鐵路局及多個研究建設(shè)單位的專家技術(shù)評審，獲得了一致點贊。在此次博覽會上，這套系統(tǒng)首次亮相，全國各地的鐵路技術(shù)控們，趕緊來一睹真容。
首次讓機器代替人為動車組體檢
一般來說，動車組每運行4000公里就要進行一次常規(guī)體檢。由于動車的心臟都分布在底盤位置，因此傳統(tǒng)的檢修辦法需要工作人員鉆到地溝，用眼睛看、用手摸，手電筒照、用尺子量。
一列標準8編組動車的檢修，需要4個人鉆到昏暗的地溝里，花150分鐘才能完成檢修。廣州松興電氣股份有限公司技術(shù)總監(jiān)朱方勇告訴記者，就以規(guī)模較大的上海虹橋動車所來說，每日需檢修60列。
但如果通過該系統(tǒng)，這位體檢醫(yī)生，將完全代替檢修人員的眼睛和大腦以及手臂和雙腳。
據(jù)松興電氣股份公司的總經(jīng)理劉國瑛介紹，待動車停穩(wěn)后，機器人小車接收到啟動信號后便自動行駛并精準定位到要檢查的部位。利用高精度的視覺系統(tǒng)像眼睛一樣掃描，將車底圖像實時傳輸回服務器終端處理。并與健康的車組運行圖像進行對比分析，檢查是否有零件松動、變形，漏水漏油、異物等問題。
而且，每一次體檢行為每一幀畫面都會被服務器保存下來，猶如飛機黑匣子可追溯。在每一次檢修時，服務器就會自動調(diào)取前一次的體檢畫面，對于風險點重點檢查。
上海虹橋動車所一位檢修師傅告訴記者，車底有些部位的高度距離地面約1.85米。我這一米七幾的身高，只能仰視檢查，許多死角看不到，容易漏檢而造成安全隱患。
而該系統(tǒng)配有六軸工業(yè)機器人和機器人升降裝置，可以伸入人手臂無法到達的地方，實現(xiàn)多角度20厘米的近距離觀察檢修。
據(jù)目前系統(tǒng)使用情況觀察，不僅提高了檢修范圍，每一列動車幾千個位置的檢測，漏檢率為零。而且一列8編組動車檢修時間從150分鐘縮短到45分鐘，操作人員也由8人減少到2人。
檢測定位誤差不超過1毫米
通常情況下，動車到站每次�？康奈恢枚紵o法完全一樣，這就要求系統(tǒng)中的檢測小車能夠找對位置。
朱方勇給記者播放了一段視頻，他透露，KUKA機器人維修，檢測小車一來一回檢測完車底的行走距離約850米，www.zzjykji.com，要求每次停下檢測的位置誤差不能超過1毫米。如此長距離的直線運動加上高精確度的要求，在工業(yè)機器人領(lǐng)域沒有先例，挑戰(zhàn)極大。
據(jù)介紹，機器人前端的視覺采集圖像信息后，通過團隊自主研發(fā)的圖像識別系統(tǒng)傳回后臺服務器，再經(jīng)過不斷調(diào)整軟件算法優(yōu)化控制系統(tǒng)，讓檢測小車精準�？吭跈z修部位。
記者了解到，松興電器擁有廣東省首家焊接技術(shù)中心，在激光焊接領(lǐng)域積累了13項核心技術(shù)。劉國瑛透露，此前公司的激光焊接工藝就可達到精度誤差不超過0.1毫米，但距離并不遠。這次在挑戰(zhàn)超長距離、超高精準度時，團隊既有基礎(chǔ)，也有壓力。
公司研發(fā)部門一半以上工程師都投入到這個項目，耗時一年半。團隊在動車所邊安營扎寨，進行了三四千次的重復試驗，一次次減少誤差提高精度，庫卡機器人何服電機維修，才最終把小車（雙腳）、機器人（手臂）、機器視覺（眼睛）、圖像識別和數(shù)據(jù)傳輸（大腦）四者融合貫通，得到一個完善的系統(tǒng)。
經(jīng)歷了全套系統(tǒng)使用達半年多之久的上海虹橋動車所相關(guān)負責人表示，實現(xiàn)由人檢人修向機檢人修方式轉(zhuǎn)變，對于確保運行安全起到重要作用，特別符合我國電氣化鐵路信息化發(fā)展的思路。