精度高達(dá)0.1毫米！鐵路黑科技亮相 駝峰機(jī)器人“上崗”

　　11月25日，裕國(guó)站上行運(yùn)轉(zhuǎn)車間駝峰南側(cè)，駝峰連結(jié)員和摘鉤機(jī)器人正在進(jìn)行人機(jī)協(xié)作摘鉤測(cè)試作業(yè)，解體編組為58輛的11002次列車。這趟貨運(yùn)列車含棚車、敞車、集裝箱平板車等車型，貨物有煤炭、鋼材、百貨等貨物，目的地分別是山海關(guān)武漢、鄭州、濟(jì)南等方向。這58輛車按車型、到站地點(diǎn)等因素形成解體作業(yè)計(jì)劃21鉤，摘鉤機(jī)器人逐一摘鉤，讓這些車輛依次溜入6個(gè)股道，最終和其他車輛組合成開(kāi)往6個(gè)方向的列車。這是駝峰機(jī)器人日常工作的一個(gè)縮影。

　　在沈陽(yáng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)一座現(xiàn)代化的廠房里，一臺(tái)名為“鐵路編組站駝峰摘鉤機(jī)器人”的設(shè)備正在安靜地運(yùn)轉(zhuǎn)，它的每一個(gè)精準(zhǔn)動(dòng)作都在為傳統(tǒng)鐵路編組作業(yè)帶來(lái)革命性變革。這臺(tái)機(jī)器人成功實(shí)現(xiàn)了鐵路摘鉤作業(yè)的無(wú)人化操作，在全國(guó)行業(yè)內(nèi)率先攻克了這一長(zhǎng)期依賴人工的技術(shù)瓶頸。眼下，這臺(tái)凝聚著中國(guó)智造智慧的機(jī)器人即將迎來(lái)它的首批訂單交付，標(biāo)志著我國(guó)鐵路智能化作業(yè)邁出了關(guān)鍵一步。

　　回顧鐵路編組作業(yè)的歷史，車輛摘鉤作業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)都高度依賴人工操作。連接員需要在行進(jìn)中的車輛之間完成精準(zhǔn)的摘鉤任務(wù)，這個(gè)過(guò)程不僅環(huán)境危險(xiǎn)、耗時(shí)費(fèi)力，更因操作窗口極為短暫——稍有不慎，0.1秒的誤差便可能引發(fā)嚴(yán)重事故。

　　2024年9月以來(lái)，裕國(guó)站借助CIPS（編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)）、STP（無(wú)線調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控系統(tǒng)）、全路車流管理系統(tǒng)升級(jí)等契機(jī)，開(kāi)展《編組站推峰作業(yè)全過(guò)程協(xié)同一體化關(guān)鍵技術(shù)研究》的科研項(xiàng)目，嘗試融合CIPS(編組站綜合自動(dòng)化系統(tǒng))、TW-2(駝峰自動(dòng)控制系統(tǒng))、機(jī)車遙控系統(tǒng)和摘鉤機(jī)器人系統(tǒng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)推峰作業(yè)。

　　摘鉤機(jī)器人可在-25℃的低溫環(huán)境中，連續(xù)完成摘鉤、正鉤、復(fù)鉤全流程無(wú)人化操作，精度高達(dá)0.1毫米。更令人振奮的是，團(tuán)隊(duì)還引入了深度學(xué)習(xí)視覺(jué)系統(tǒng)，使機(jī)器人能夠像經(jīng)驗(yàn)豐富的老師傅一樣，“讀懂”車廂的運(yùn)行姿態(tài)；多傳感器融合技術(shù)則保障了其在風(fēng)雪等惡劣天氣下仍能精準(zhǔn)識(shí)別鉤舌位置；自適應(yīng)控制算法的加持，更讓這只“鋼鐵手臂”具備了舉重若輕的巧勁兒。

　　摘鉤機(jī)器人系統(tǒng)是這項(xiàng)研究的核心設(shè)備。該機(jī)器人系統(tǒng)包含一條長(zhǎng)147米的機(jī)器人運(yùn)行軌道、兩臺(tái)QHTGB-01型摘鉤機(jī)器人和一套抱閘檢測(cè)系統(tǒng)。這個(gè)機(jī)器人最大運(yùn)行速度可達(dá)到25公里/時(shí)，還配套了車號(hào)核對(duì)、抱閘檢測(cè)、途停報(bào)警、風(fēng)管識(shí)別等四項(xiàng)輔助功能，能有效防止駝峰溜放作業(yè)的一些常見(jiàn)問(wèn)題。

　　摘鉤機(jī)器人順利完成作業(yè)要按照裕國(guó)站調(diào)度車間的調(diào)車區(qū)長(zhǎng)下達(dá)解體作業(yè)計(jì)劃，合理選擇溜放股道，隨后通過(guò)CIPS系統(tǒng)接收解體作業(yè)計(jì)劃，TW-2系統(tǒng)識(shí)別各設(shè)備的信號(hào)變化，機(jī)車遙控系統(tǒng)讀取調(diào)車機(jī)推峰速度大小。根據(jù)作業(yè)計(jì)劃，調(diào)車機(jī)推動(dòng)解體車列在駝峰開(kāi)始推峰溜放，這個(gè)機(jī)器人同步開(kāi)始作業(yè)，配合激光測(cè)速，快速來(lái)到抬鉤部位，并與正在運(yùn)行的解體車列保持相同速度并行。其間，該機(jī)器人通過(guò)視覺(jué)方案自動(dòng)識(shí)別車型鉤型，在直插、斜插等4種摘鉤模式中智能匹配方案實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂自動(dòng)提鉤，并將開(kāi)鉤信息反饋給TW-2系統(tǒng)及機(jī)車遙控系統(tǒng)。該作業(yè)順利提鉤完畢后，車輛順利溜放，提鉤機(jī)器人后退，保持與解體車列相同速度并行，待合適位置進(jìn)行下一處提鉤作業(yè)。

　　截至2025年10月平均提鉤作業(yè)成功率達(dá)到82.6%。駝峰連結(jié)員在旁負(fù)責(zé)輔助，監(jiān)控整個(gè)作業(yè)過(guò)程，以便能夠及時(shí)做好應(yīng)急處置工作。

　　如今，技術(shù)人員正通過(guò)理論仿真與試制試驗(yàn)相結(jié)合的方式，逐步優(yōu)化計(jì)算模型和算法，并實(shí)時(shí)結(jié)合當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、手臂動(dòng)作技術(shù)、智能識(shí)別技術(shù)、動(dòng)力技術(shù)、北斗衛(wèi)星定位、5G無(wú)線通信等新技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，逐步升級(jí)各項(xiàng)設(shè)備功能，實(shí)現(xiàn)駝峰機(jī)車推峰、提鉤、駝峰進(jìn)路和調(diào)速控制向系統(tǒng)自動(dòng)控制、人工輔助應(yīng)急組織模式逐步邁進(jìn)，數(shù)據(jù)互通，協(xié)同控制，使編組站運(yùn)輸組織實(shí)現(xiàn)更高程度的自動(dòng)化、信息化和智能化。

　　未來(lái)，提鉤機(jī)器人作業(yè)成功率能達(dá)到95%以上，實(shí)現(xiàn)駝峰解體作業(yè)自動(dòng)化辦理，徹底解放職工雙手，在保障生產(chǎn)安全高效的基礎(chǔ)上，降低人身安全風(fēng)險(xiǎn)，為鐵路作業(yè)實(shí)現(xiàn)智能化貢獻(xiàn)力量。

來(lái)源：中國(guó)吉林網(wǎng)