科幻中的工业移动机器人正走进现实 已广泛应用

◎本报记者 叶 青

(资料图片仅供参考)

±3毫米

目前机器人移动精度已从最初的±10毫米发展到现在接近极限的±3毫米。这意味着，机器人的大范围自由移动更加精准。

兔年春节，《流浪地球2》是最为火爆的电影之一。其所展望的未来世界，更多根植于当下工业场景和科技发展实际，可以说是现实工业生产和社会生活的镜像。在对未来世界的无数畅想中，机器人是未来社会中不可分割的重要组成部分。

在电影多个场景中出现的工业移动机器人，出自广东企业——深圳优艾智合机器人科技有限公司(以下简称优艾智合)之手。这些机器人并非只存在于科幻电影中，实际上，它们已在当下工业生产生活中被广泛应用，在电影中可谓“本色”出演。

电影里的机器人已广泛应用

《流浪地球2》中，不同形态的机器人出现于电影的各个场景：带有机械臂的巡检机器人自主操作监测指标，保障空间站人员生命安全；地球联合政府会议厅中，机器人驻守一旁辅助人类科学决策；在北京航天中心数据中心，巡检机器人支撑着海量数据平稳运作；行星发动机机库中，移动机器人有条不紊地搬运传送着物料……

“我们总共有14款不同型号的工业移动机器人出现在电影里，包括巡检机器人、工业物流机器人等。”优艾智合市场总监关健表示，“实际上，电影中的巡检机器人，在现实生活中也承担着重要的作业任务。如海上石油平台、戈壁荒漠、海上风电平台、露天煤矿等极端复杂的环境中，都有机器人的身影。”

“电影里所看到的工业移动机器人行动灵活，它们由两大主要技术构成：激光SLAM融合导航+二维码组合方式。”关健介绍，他们的工业移动机器人采用激光SLAM融合导航方式，路径规划采取虚拟循迹，自主规划。机器人会根据先验的地图环境信息及自身传感器实时感知的周围动态环境信息，综合评价后搜索出一条最优路线，且能实时避开环境中的动态障碍物。该技术主要应用于巡检运维类机器人，已在电力、煤矿、钢铁、石化等领域使用。

为何要应用工业移动机器人呢？“在电厂，以往的高低压配电柜电路通断靠人工操作。因操作具有一定的危险性，必须两个人默契配合，一人读操作说明，另一人按步骤逐一操作，否则容易因操作不当造成灾难性人员伤亡事故。”关健说，机器人能够识别周围环境，将误差控制在±5毫米内，还可自主移动到配电柜正前方，自主判断开关旋钮位置，代替人工实现电路通断。

工业移动机器人不仅不怕苦，还以专业性强的优点，成为半导体行业生产智能化的中坚力量。

晶圆是高成本半导体原材料，极其脆弱，搬运过程中一旦有所震动就可能导致晶圆碎裂成为残次品。工业移动机器人的出现，让问题迎刃而解。机器人的机械底盘可以保证它平稳运行，同时通过自动控制机械的方式，规避了人工操作不一致性所带来的损失，保障了良品率。

让算法在商业实践里产生价值

优艾智合机器人与《流浪地球2》结缘，始于2021年。当时，在上海举行的世界人工智能大会上，导演组被优艾智合机器人优异的性能所吸引。

但提起机器人的研发过程，关健直言“并非一帆风顺”。“虽然团队有技术优势，但并不清楚技术究竟能在什么场景和行业中创造价值。”他回忆道，“创业前两年，我们尝试了大量的行业应用，才逐渐聚焦到工业物流、智能巡检运维两大行业场景。”

如何让激光SLAM融合导航算法在商业实践中产生实际价值，是研发团队面临的最大挑战。如巡检运维机器人的核心在于移动底盘平台，它需要针对不同行业的深度需求，构建完整的机器人形态和上层的业务软件系统，形成一整套的解决方案，才能够实现自动化运维操作。

“我们的技术研发均指向应用场景。首先需要理解场景对机器人的全方位要求，这不光包括操作精度，还涉及安全、流程规范等问题，并需要不断根据实际需求进行设计调整。”关健说。

仅是怎样让机器人在高强度工作中满足工厂洁净的等级要求，就让研发团队下了一番苦功夫。“轮子一定要与地面产生摩擦才能走动，我们总不能把轮子罩起来吧？”关健打趣道。他说：“从材料的选择到轮子的安装，再到运营和维保，经过很长时间的打磨，才最终确定出标准方案。”

在一个超过10万平方米的空间里，解决工业移动机器人的高精度移动也是一个大挑战。“精度是我们长期发展的技术方向。目前机器人移动精度已从最初的±10毫米发展到现在接近极限的±3毫米。这意味着，机器人的大范围自由移动更加精准。”关健特别强调，工业移动机器人的技术发展是一个平滑演进、不断提升的过程，而非飞跃式的技术发展。

为智能化建设提供坚实根基

当下，工业移动机器人正成为先进成熟的生产力，在各个行业场景中迸发出巨大的价值。正如在《流浪地球2》所建构的未来世界中，工业移动机器人可自主执行搬运、操作、巡检等任务。

关健也明显感受到各行业拥抱工业移动机器人的热情。“前几年，客户的需求往往只是一两台机器人。在大型工厂里，两台机器人实则产生不了价值，客户是用它们来验证新技术应用的可靠性、稳定性和可行性。尝试之后，客户会在不影响正常生产情况下，再试着改造一整条生产线。现在很多客户已完全信任机器人了，用上百台机器人改造一整层的工厂，甚至是整栋楼工厂。”他说。

对于工业移动机器人应用是否成熟的问题，在关健看来，需要分行业看待，“制造业里电子相关领域已经非常成熟”。

如随着近年来移动互联网业务的持续高速发展和国家“东数西算”战略部署的全面启动，大型、超大型数据中心持续建设投产，优艾智合巡检机器人在数据机房中自主巡检，保障海量数据畅通流转，为智能化建设提供坚实根基。

“电影中对未来世界基于算法、数据、新能源的建构，与我们的业务布局一脉相承，两者均反映了数据中心、新能源等当下工业生产最具前瞻性和战略性的重要领域，是构建未来世界的必要元素，是社会工业发展的底层逻辑。”关健透露，接下来他们将重点攻关机器人协同运动的技术难题，提高机器人整体的使用率，目前企业已参与相关的国家重点研发项目。

科幻电影根植于现实工业基础与科技发展，同时为科学技术的进步提供合理浪漫想象。“这是国家科技实力的体现。”广东工业大学机电工程学院智能制造与机器人研究所所长管贻生说，机器人涉及多个学科，是工业制造顶端的“明珠”，“一个国家机器人技术越好，说明科技水平越高”。

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