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大國工匠丨一年圖紙上萬張 他讓特種機器人成為「鋼鐵戰士」

2024-05-05科技

機器人是加速各產業現代化行程的助推器,特種機器人作為其中一支特殊部隊,是很多救援應急中的鋼鐵戰士,發揮著不可替代的作用。今天,我們來認識大國工匠、特種機器人研發工程師孫寧。

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在這條地下巷道裏,孫寧和同事正在測試一款新研制的探測機器人。當出現險情,救援人員可以操控它進入現場,透過傳感器搜集回傳資訊。

中信重工開誠智能裝備有限公司機器人工程師 孫寧: 可以判定它的有毒有害氣體、氧氣的濃度、溫度、粉塵、濕度等等,給我們救援的方案制定提供有效的依據。

和酒店、家庭等服務機器人不同,特種機器人就像鋼鐵戰士,要能爬坡過坎、跋山涉水,適應多種復雜的環境,所有外露的感知元件都必須滿足防爆內容,機器人的眼睛、鼻子、耳朵、腿腳甚至電源板都要進行特殊設計。對於9天就曾設計出一款服務機器人的孫寧來說,研制這款特種機器人卻花費了一年多的時間。

中信重工開誠智能裝備有限公司機器人工程師 孫寧: 瞬時壓力,我們形象點說,就是指甲蓋的大小,站著總重200公斤的人,在受到這樣的沖擊載荷下,機器人隔爆腔體不能變形。

因此,別看是一個小小的機器人,卻需要綜合運用理論力學、材料力學、結構學、幾何工程等多種學科知識,而孫寧大學學的是機械工程專業,他憑借不斷自學鉆研,成了一個研制特種機器人的復合型技能人才。

中信重工開誠智能裝備有限公司機器人工程師 孫寧: 一年畫一萬多張圖紙,光滑鼠就用壞四五個。

在這款探測機器人的研制中,孫寧還遇到了一個非常棘手的問題——如何讓機器人深入未知環境後而不會「失聯」。孫寧帶隊攻關,想研制一個拋投系統,當訊號極弱時,機器人就自動「吐」出微型通訊基站,增強訊號。然而,這個基站既要輕巧,具有收合功能,還要落地後能自主開啟,保持站立姿勢,這可難住了孫寧。

他想過用鉛球做成不倒翁,但是太笨重,不能收合。為此,喜歡闖關的他冥思苦想了半年多。

中信重工開誠智能裝備有限公司機器人工程師 孫寧: 一次突然間就是下大暴雨,然後我舉著傘,狂風一下就把我的傘吹到向上的一個傾斜程度,我突然間就來了靈感,有這樣一種感覺,就好像從腳底下一直到頭頂的這種刺激。

成功源自一次次考驗和積累。2016年,孫寧帶領團隊開始研制消防機器人。

中信重工開誠智能裝備有限公司黨委書記 陸文濤: 我們確立的目標就是研發一款國際一流的消防機器人產品,打造中國自己的高端應急救援的一款智能裝備。

國際上同類別的消防機器人體形和重量偏大,在遇到狹小空間作業時有很大局限。孫寧要為機器人「瘦身」,做出自己的優勢產品。

中信重工開誠智能裝備有限公司機器人工程師 孫寧: 很快就發現進入了一個技術矛盾的死迴圈,搭載一個80升的水炮,它的後坐力極強。如果說這個機器人做到小而輕,它就會造成整個機器人傾翻傾覆。

幾個月的時間,他們查閱了200多篇論文和專著,做了近百次實驗。

經過反復測試和力學計算,設計出彎道出水口,透過改變水流流向減小機器人的後坐力,采用輕量型低重心履帶懸掛式方案,降低機體重心。

這款國內首個防爆消防滅火機器人,重量僅為國外同類別產品的一半,體積減小了三分之二,已銷往全國20多個省份和世界10多個國家。

中信重工開誠智能裝備有限公司機器人工程師 孫寧: 就像看著自己的孩子,在這些關鍵的場合發揮能夠發揮重大的作用,那是一個非常驕傲,也是一個非常幸福的事。

目前,孫寧帶領團隊已經自主設計研發了70多種特種機器人,覆蓋了應急救援、智能礦山等眾多領域,為安全生產和智能化轉型升級提供了強有力的支撐。

中信重工開誠智能裝備有限公司機器人工程師 孫寧: 在人工智能大發展的背景下,我們透過不斷科技創新,打造更多的高科技、高效能、高質素的特種機器人產品,讓它們走向世界的各個角落。

(總台央視記者 李欣 李紅剛 朱勁松 張昊 豐潤台)