“VR、AR、5G、數(shù)據(jù)收集、分析、算法、數(shù)據(jù)交互、深度學(xué)習(xí)”,撲面而來的字符,所到之處無不為其所改變,傳統(tǒng)行業(yè)似乎一夜之間都與其擦出了誘人的火花,萬物可聯(lián)的發(fā)展態(tài)勢下,工程機(jī)械行業(yè)也邁入了“聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的加持下AI(人工智能)化成為了工程機(jī)械行業(yè)的熱門話題,工程機(jī)械無人駕駛技術(shù)更是焦點(diǎn)之一。
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何為無人駕駛:
當(dāng)前全球各國工程機(jī)械行業(yè)中,針對(duì)工程機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度等級(jí)劃分均未發(fā)布或出臺(tái)明確的政策法規(guī),無人駕駛概念模糊不清。
首先參考汽車行業(yè),現(xiàn)全球汽車行業(yè)均認(rèn)可的有兩類標(biāo)準(zhǔn),一是由美國交通部下轄的美國國家公路交通安全管理局于2013年發(fā)布的“NHSTA”自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),二是由國際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)發(fā)布的“SAE”自動(dòng)駕駛分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。“NHTSA”的標(biāo)準(zhǔn)與“SAE”在某種程度上比較相似,但用語更加簡單,沒有進(jìn)行過多的詳細(xì)說明。相比之下,SAE的說明更加具體,同時(shí)也參考了不同公司在自動(dòng)駕駛研究上的發(fā)展趨勢。
工程機(jī)械的“無人駕駛”
工程機(jī)械操作員在操作設(shè)備的時(shí)候要完成的不僅僅是駕駛設(shè)備在不同坐標(biāo)之間運(yùn)動(dòng),還需要操作設(shè)備去完成移動(dòng)之外的工作,如挖掘、轉(zhuǎn)移物料、壓實(shí)等功能。因此“無人駕駛”,并不是顧名思義的無人去駕駛設(shè)備在不同的坐標(biāo)間移動(dòng),而是包含可完成移動(dòng)之外的工作。工程機(jī)械無人駕駛不是簡單的將駕駛室從設(shè)備里面搬到設(shè)備之外,如果我們真的堅(jiān)信無人駕駛是可以讓社會(huì)發(fā)展加速的革命性的技術(shù),我們更應(yīng)該關(guān)注的是如何用無人駕駛技術(shù)提高生產(chǎn)效率,而不是用無人駕駛吸引更多目光。
工程機(jī)械無人駕駛現(xiàn)狀
無人駕駛挖掘機(jī)是工程機(jī)械行業(yè)內(nèi)開發(fā)較早的無人駕駛領(lǐng)域,國內(nèi)外頂尖廠商都研發(fā)了自己的無人駕駛產(chǎn)品,產(chǎn)品集中于步履式挖掘機(jī)為主。
推土機(jī)也是無人駕駛的一片熱土,尤其在廢棄物處置的惡劣環(huán)境對(duì)智能無人機(jī)的需求更加迫切。在這方面國內(nèi)企業(yè)走在了行業(yè)前列。
無人駕駛壓路機(jī)對(duì)于大型的基建項(xiàng)目,批量無人駕駛壓路機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)集群化作業(yè),提高作業(yè)精度,有效加快施工速度,且壓路機(jī)駕駛對(duì)于駕駛員的傷害較大,無人駕駛顯得尤為重要。
礦山開采中礦卡的運(yùn)輸作業(yè)是重復(fù)單調(diào)的,由于作業(yè)工況簡單,采用無人駕駛技術(shù)則可以節(jié)省大量的人力成本,因此礦用自卸車是無人駕駛最早研發(fā)和投入使用的領(lǐng)域。
目前無人駕駛工程機(jī)械研發(fā)廠商的背景,也給研發(fā)帶來了挑戰(zhàn)。術(shù)業(yè)有專攻,國內(nèi)目前從事無人工程機(jī)械研發(fā)的,都是工程機(jī)械廠商,他們?cè)跈C(jī)械、液壓等相關(guān)領(lǐng)域有深厚積累,但是在自動(dòng)駕駛相關(guān)的激光雷達(dá)、傳感檢測、圖像處理等領(lǐng)域,則沒有太多技術(shù)積累。
無人駕駛的“背后”
對(duì)比發(fā)展相對(duì)領(lǐng)先的汽車無人駕駛領(lǐng)域,從商業(yè)邏輯->研發(fā)戰(zhàn)略->核心供應(yīng)鏈->關(guān)鍵算法,工程機(jī)械無人駕駛尚有較長的前路路需要摸索。
無人駕駛技術(shù)集中于三大技術(shù):感知傳感器技術(shù)(機(jī)器人技術(shù)Robotics)、人工智能AI、互聯(lián)技術(shù)V2X(云技術(shù)Cloud)?!案兄獋鞲衅骷夹g(shù)”細(xì)分包括超聲波測距傳感器、攝像頭圖像傳感器、雷達(dá)傳感器和激光掃描儀;“人工智能AI技術(shù)”方向分成兩大塊,分別是硬件和軟件,硬件計(jì)算平臺(tái)目前呈現(xiàn)三足鼎立的狀態(tài),分別被NVIDIA、INTEL和IBM所引領(lǐng),軟件算法方面目前谷歌仍屬于行業(yè)領(lǐng)先地位;“互聯(lián)技術(shù)V2X”可簡單理解為數(shù)據(jù)采集技術(shù),在華為5G的加持下,中國在此領(lǐng)域?qū)兕I(lǐng)先地位。
國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)巨頭入局
自動(dòng)駕駛是一片黃金沙漠區(qū),互聯(lián)網(wǎng)巨頭自然不會(huì)放過這個(gè)風(fēng)口浪潮。百度、騰訊、阿里、京東等已悉數(shù)入局,不過他們的目的和車企不同,不在于造出無人設(shè)備,主要是為了通過系統(tǒng)平臺(tái)提供構(gòu)建更大的生態(tài)或更好地服務(wù)于自己生態(tài)下的已有產(chǎn)業(yè)鏈。
生態(tài)圈構(gòu)建者比如百度,它的Apollo系統(tǒng)是一套完整的軟硬件結(jié)合的整體解決方案。它可以自己造車,但也可以不斷迭代這套系統(tǒng),服務(wù)于廠商。BATJ四家互聯(lián)網(wǎng)巨頭公司中雖然只有百度明確的進(jìn)入工程機(jī)械行業(yè),并發(fā)布了百度無人駕駛挖掘機(jī),其余三家雖未明確進(jìn)入,但均已進(jìn)入無人駕駛領(lǐng)域,阿里與某汽車廠商合作開發(fā)智行系統(tǒng),京東開發(fā)無人配送智慧物流系統(tǒng)。中國工程機(jī)械制造商與互聯(lián)網(wǎng)巨頭牽手合作共同開發(fā)工程機(jī)械無人駕駛技術(shù)并非不可期之事。
無人駕駛的技術(shù)革新和行業(yè)更新非常之快,交叉的領(lǐng)域非常之廣,任何的變化或者技術(shù)的領(lǐng)先都是暫時(shí)的。期望中國的人工智能科學(xué)家、工程師、創(chuàng)業(yè)者們,能夠?qū)崿F(xiàn)像兩彈一星那樣的偉業(yè),在不利的條件下攻克難關(guān),戰(zhàn)勝強(qiáng)大的敵人,將大國重器帶到新的高度。
工程機(jī)械無人駕駛意義:
1、提高安全性:特殊工況下,如拆樓、爆破、地下采礦等危險(xiǎn)工況以及環(huán)境、地形等惡劣工況環(huán)境下均可以交給無人駕駛設(shè)備去做,當(dāng)意外情況發(fā)生時(shí),施工人員的安全將不受到影響。
2、提升效率:集群化運(yùn)行,能有效提升運(yùn)行的效率,提高生產(chǎn)力;規(guī)范化操作,節(jié)省直接成本浪費(fèi);人工成本大幅度降低。
3、勞動(dòng)力稀缺與人才稀缺:對(duì)于高技能的操作手、專業(yè)的設(shè)備維修檢測技師,這些在偏遠(yuǎn)地區(qū)十分稀缺,市場對(duì)于此類人才可謂招聘嚴(yán)重短缺。根據(jù)人的因素來考慮,對(duì)全球來說,隨著老齡化嚴(yán)重,人工成本越來越高。
集群化運(yùn)行:未來方向所在
端到端的礦山無人駕駛系統(tǒng)已經(jīng)具備產(chǎn)品化能力
與城區(qū)道路不同,礦區(qū)人煙稀少,道路結(jié)構(gòu)簡單,所以無人駕駛用于礦區(qū)的目的是保證安全、提高效率、降低運(yùn)營成本。針對(duì)礦山場景,平行礦山及短倒運(yùn)輸完整的端到端自動(dòng)駕駛解決方案,能夠在降低單車改裝成本的前提下實(shí)現(xiàn)集群化的運(yùn)營管理,讓礦山運(yùn)輸更安全高效,在提高礦山機(jī)械挖掘與裝卸效率。針對(duì)礦山機(jī)械智能化與無人化、短倒物流運(yùn)輸、緊急情況遠(yuǎn)程接管等構(gòu)建完整的解決方案能有效的提升運(yùn)行效率。
無人礦卡由控制中心管理控制,為每輛車指定運(yùn)輸路線,車輛通過接收無線指令以合適的速度按照目標(biāo)路線運(yùn)行, 根據(jù)行駛路線、自身位置、周圍環(huán)境等信息,自動(dòng)行駛,完成裝載、運(yùn)輸、卸載的循環(huán)運(yùn)作流程由挖掘機(jī)來引導(dǎo)礦卡至正確的位置進(jìn)行裝載,挖機(jī)機(jī)手可根據(jù)360全景影像、挖掘位姿影像等數(shù)字化輔助功能更加方便的挖掘,挖機(jī)機(jī)手挖掘完成后,挖機(jī)可實(shí)現(xiàn)鏟斗的自動(dòng)卸料,并自動(dòng)回到上一挖掘點(diǎn)。卸載時(shí),也有對(duì)應(yīng)的設(shè)備引導(dǎo)無人礦卡進(jìn)行卸載,這樣就實(shí)現(xiàn)端到端整個(gè)的解決方案。
在礦山內(nèi)保證通信的可靠性、安全性??刂浦行耐ㄟ^網(wǎng)絡(luò)通信,把無人礦卡、挖掘機(jī)及整個(gè)生產(chǎn)線串聯(lián)起來,實(shí)現(xiàn)高效精密化作業(yè),在正常作業(yè)過程中,車車、車與控制中心之間都能形成即時(shí)通信,確保車輛的正常運(yùn)行。
2018 bauma China中國品牌無人駕駛產(chǎn)品盤點(diǎn)
國機(jī)重工RTR170智能遙控推土機(jī)
GTR170遠(yuǎn)程遙控推土機(jī)是中國國機(jī)重工集團(tuán)有限公司吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),針對(duì)高溫、污染等危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境而開發(fā)的一款高效、安全、精準(zhǔn)、舒適,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無人化操作的全液壓傳動(dòng)推土機(jī),性能國內(nèi)領(lǐng)先。該機(jī)采用靜液壓傳動(dòng)、無線遠(yuǎn)程遙控、工作裝置厘米級(jí)控制和遠(yuǎn)程控制和故障診斷等先進(jìn)技術(shù),與同馬力液力傳動(dòng)推土機(jī)相比,保養(yǎng)費(fèi)用節(jié)省60%,綜合燃油消耗可降低10%~15%。遠(yuǎn)程無人化操作功能的全液壓傳動(dòng)推土機(jī),其性能國內(nèi)領(lǐng)先??稍谠O(shè)定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制主機(jī)啟動(dòng)、熄火、行走、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)、工作裝置升降和傾斜等動(dòng)作,解決了垃圾處理、建筑拆除、搶險(xiǎn)、防爆、救援等高危作業(yè)領(lǐng)域中人的安全問題,并可實(shí)現(xiàn)遙控與在機(jī)駕駛兩種操作模式的一鍵切換。
山推SR26W無人駕駛壓路機(jī)
次展出的SR26W無人駕駛壓路機(jī),更是山推擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、國內(nèi)領(lǐng)先的無人壓實(shí)設(shè)備,采用了山推專利技術(shù),人工智能、視覺計(jì)算、監(jiān)控系統(tǒng)配合工作,對(duì)壓路機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)定位控制和自動(dòng)引導(dǎo),按施工要求進(jìn)行自動(dòng)行走和轉(zhuǎn)向,實(shí)現(xiàn)無人駕駛的功能。
SR26W前后車安裝了超聲波傳感器及雷達(dá),可探測到0.5米以外的障礙物,自動(dòng)停車避讓;借助北斗定位系統(tǒng)及雙GNSS定位天線,整車可達(dá)到厘米級(jí)的高定位精度;根據(jù)壓實(shí)區(qū)域,自主規(guī)劃壓實(shí)路徑,智能化水平高;助力山推一體化施工解決方案與山推遠(yuǎn)程遙控壓路機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)同作業(yè),協(xié)同性高;大型工程可實(shí)現(xiàn)一人操作多臺(tái)設(shè)備,降低用工成本,減少惡劣工況對(duì)施工人員的身體損傷,是大型基礎(chǔ)工程的理想壓實(shí)設(shè)備。
三一SY365智能挖掘機(jī)
SY365 AI智能機(jī)將航空電傳控制技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)工程機(jī)械控制領(lǐng)域,具有環(huán)境感知能力、作業(yè)規(guī)劃及決策能力,集高效率、高安全和高智能于一身,能夠輕松實(shí)現(xiàn)駕駛智能化、作業(yè)智能化、服務(wù)智能升級(jí)等功能,適用于礦山、橋梁等工況。采用MR混合現(xiàn)實(shí)技術(shù),通過雙目云臺(tái)隨動(dòng)系統(tǒng),遙控距離高達(dá)2千米,非常適用于危險(xiǎn)環(huán)境的施工。
SY365 AI智能機(jī)擁有一鍵修坡、平地作業(yè)等功能,有效提升效率達(dá)40%以上,即使是新手也能輕松操作,能讓客戶擺脫對(duì)人工經(jīng)驗(yàn)的以來。高適應(yīng)性也是SY365 AI智能機(jī)的一大特性,通過自主作業(yè)模式,智能機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)挖溝、甩方、裝車等功能,為智能礦山作業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí),SY365 AI智能機(jī)還提供多模式預(yù)設(shè)功能,客戶可以根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際作業(yè)工況來選擇工況模式,從而以最低的成本獲得最大的收益。
三一遠(yuǎn)程操控起重機(jī)
過兩年的深度調(diào)整與轉(zhuǎn)型,本屆展會(huì)三一集團(tuán)以“數(shù)字三一·智造未來”主題,推出多款“無人”黑科技產(chǎn)品,“無人”起重機(jī)也首次亮相在公眾眼前。展會(huì)上,三一起重機(jī)公布了其SCIS(Sany Crane Intelligent System(起重機(jī)智能系統(tǒng)),包含了超遠(yuǎn)程控制、語音控制、無人駕駛、自動(dòng)就位、智能輔助等多項(xiàng)未來技術(shù),通過展場的操作臺(tái),觀眾可以遠(yuǎn)程操作遠(yuǎn)在千里之外的起重機(jī),迎來大量觀眾駐足體驗(yàn)。在三一展區(qū)的操作間,通過其中的模擬器就可以遠(yuǎn)程操作遠(yuǎn)在千里之外的起重機(jī)。通過現(xiàn)場設(shè)置的大屏幕可以看到,一鍵收車、一鍵展車、上車動(dòng)作,操作流暢自然。
中聯(lián)重科ZTC1300無人駕駛汽車起重機(jī)
集互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算、遠(yuǎn)程操控、人工智能于一身,ZTC1300智能化樣機(jī)在基本型產(chǎn)品上擴(kuò)展了智能吊裝規(guī)劃、云端操控、底盤自就位、吊鉤自定位、重物智能防外擺、卷揚(yáng)復(fù)合聯(lián)動(dòng)、吊臂撓度自適應(yīng)補(bǔ)償、自動(dòng)吊裝、智能工況等多項(xiàng)領(lǐng)先行業(yè)的智能化技術(shù)。
起重機(jī)操作均可在遠(yuǎn)程端完成,傳統(tǒng)上車操作室被替代,通過規(guī)劃系統(tǒng)精準(zhǔn)計(jì)算吊裝任務(wù)所需的最佳站位點(diǎn)和姿態(tài),起重機(jī)在作業(yè)場地自動(dòng)駕駛就位,于云端的遠(yuǎn)程操控:系統(tǒng)自動(dòng)解析三維吊裝路徑,云端操控起重機(jī)自動(dòng)伸展至目標(biāo)姿態(tài),配重智能自裝:通過精準(zhǔn)位置識(shí)別和姿態(tài)調(diào)整,一鍵完成配重裝卸,吊鉤自動(dòng)定位:通過變幅、伸縮、卷揚(yáng)復(fù)合聯(lián)動(dòng)控制,吊鉤自動(dòng)到達(dá)指定位置,重物智能防外擺:通過趨勢預(yù)判,起重機(jī)實(shí)時(shí)自動(dòng)調(diào)整姿態(tài),保持重物平衡,自學(xué)習(xí)重復(fù)吊裝:記憶優(yōu)化手動(dòng)操作的重物軌跡,一鍵自動(dòng)完成重復(fù)工況吊裝、
徐工XS365無人駕駛壓路機(jī)
在徐工深耕了近60年的壓實(shí)領(lǐng)域,全球最大噸位的XS365裝備有徐工世界領(lǐng)先的自決策無人操控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)路徑規(guī)劃、自動(dòng)變道、自動(dòng)駛?cè)胧┕^(qū)域、自動(dòng)避障等功能是目前行業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的振動(dòng)壓實(shí)產(chǎn)品。
《中國智造2025》指出:智能制造是主攻方向,也是從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國的根本路徑。未來,中國主機(jī)廠商將會(huì)加速推進(jìn)智能化提升改造,持續(xù)推進(jìn)智能化、數(shù)字化、自動(dòng)化工廠的建設(shè),推動(dòng)工廠從傳統(tǒng)的人工作業(yè)、機(jī)械作業(yè)、單點(diǎn)作業(yè)向集成的自動(dòng)化、數(shù)控化和智能化作業(yè)轉(zhuǎn)變,不斷促使技術(shù)、產(chǎn)品、服務(wù)、品牌等核心優(yōu)勢的提升!把我國建設(shè)成為引領(lǐng)世界制造業(yè)發(fā)展的制造強(qiáng)國,為實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
2024-11-17 08:09
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