一臺(tái)搭載了多項(xiàng)高科技裝備，具有高度自主性和智能化的“胖小子”機(jī)器人正在廣州地鐵九號(hào)線岐山車輛段忙里忙外。這臺(tái)“胖小子”正是廣州地鐵聯(lián)合廠家研發(fā)的行業(yè)首臺(tái)適用于多股道車輛巡檢作業(yè)的智能巡檢機(jī)器人。只見它不停地閃爍著亮晶晶的“大眼睛”，在車底下不停地穿梭，一身“黃衣”十分惹眼。

       行業(yè)首臺(tái)城軌車輛智能巡檢機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生

       數(shù)字化、智能化是新時(shí)代軌道交通技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，為滿足高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展需要，廣州地鐵多年來(lái)致力于通過智能化手段，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備智能巡檢與主動(dòng)運(yùn)維。

       傳統(tǒng)的地鐵車輛日常巡檢主要以人工目視檢查為主，進(jìn)入大規(guī)模線網(wǎng)運(yùn)營(yíng)后，對(duì)更高的檢修效率、精確性以及減輕重復(fù)工作量的追求越來(lái)越凸顯。為此，廣州地鐵主動(dòng)聯(lián)合廠家共同開展了應(yīng)用研究，制造了業(yè)內(nèi)首臺(tái)城軌車輛智能巡檢機(jī)器人。該智能巡檢機(jī)器人采用智能機(jī)器人技術(shù)、SLAM自主導(dǎo)航技術(shù)、多自由度柔性協(xié)作機(jī)械臂控制技術(shù)、高清光學(xué)成像技術(shù)、圖像模式識(shí)別技術(shù)、AI深度學(xué)習(xí)算法等先進(jìn)技術(shù)，能對(duì)車底關(guān)鍵檢修點(diǎn)進(jìn)行2D/3D高清成像，智能判斷車底關(guān)鍵部件異常狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)多股道自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)以及車輛巡檢作業(yè)的自動(dòng)檢測(cè)、智能分析與故障診斷，還能同時(shí)適應(yīng)多機(jī)器人群體協(xié)同作業(yè)，解決了既有地鐵車輛檢測(cè)設(shè)備無(wú)法自動(dòng)轉(zhuǎn)軌、具有檢測(cè)盲區(qū)等不足。


       智能巡檢機(jī)器人自2020年4月起開始在九號(hào)線岐山車輛段試用，并于2021年1月通過中國(guó)城市軌道交通協(xié)會(huì)技術(shù)裝備專業(yè)委員會(huì)的評(píng)審，評(píng)審專家一致認(rèn)為其擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外城軌車輛智能巡檢的空白，在城市軌道交通行業(yè)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。截至目前，該臺(tái)智能巡檢機(jī)器人已累計(jì)檢測(cè)2241列車，故障識(shí)別率達(dá)到了98.1%。

       智能巡檢機(jī)器人助力車輛檢修模式轉(zhuǎn)變

       隨著智能巡檢機(jī)器人的功能日益完善，廣州地鐵在九號(hào)線大膽開啟了車輛檢修模式改革，利用“智能巡檢機(jī)器人+360°列車圖像在線檢測(cè)系統(tǒng)”對(duì)車輛進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，開啟“人機(jī)結(jié)合”的車輛巡檢模式。


       360°列車圖像在線檢測(cè)系統(tǒng)又是一個(gè)怎樣的系統(tǒng)呢？如果說(shuō)智能巡檢機(jī)器人是一套解決列車車底小范圍、“胳肢窩子”特定部位的精準(zhǔn)“B超”系統(tǒng)，那360°列車圖像在線檢測(cè)系統(tǒng)就是一套“核磁共振系統(tǒng)”。它從2021年底投用的，采用高清線陣和近紅外激光補(bǔ)光技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)與深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能覆蓋車頂、車側(cè)、車底全車360°范圍內(nèi)的外觀可視關(guān)鍵部件的自動(dòng)化檢測(cè)識(shí)別。

       固定安裝在軌道四周的360°列車圖像在線檢測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)行進(jìn)的列車“全身”部件進(jìn)行掃描檢查，快速又高效，但對(duì)列車的“犄角旮旯”等部位，則存在一定的檢查盲區(qū)。而靈活的智能巡檢機(jī)器人恰好彌補(bǔ)了這一短板，可以通過伸縮機(jī)械臂、調(diào)整攝像角度，對(duì)360°列車圖像在線檢測(cè)系統(tǒng)無(wú)法“觸及”的部件進(jìn)行精細(xì)掃描檢查。兩者的聯(lián)合運(yùn)用，對(duì)車輛檢測(cè)更為全面，有效實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

       目前，固定安裝的360°列車圖像在線檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)行進(jìn)的列車“全身”部件進(jìn)行掃描檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)點(diǎn)9000余項(xiàng)；列車回庫(kù)停穩(wěn)后，智能巡檢機(jī)器人在車底自動(dòng)走行，對(duì)靜止的列車關(guān)鍵部件實(shí)施精準(zhǔn)檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)點(diǎn)為2478項(xiàng)。而車輛檢修人員則主要負(fù)責(zé)故障處理、普查整改和一些復(fù)雜區(qū)域的巡檢。

       “人機(jī)結(jié)合”的車輛檢修模式，既解決了人工作業(yè)客觀存在的易疲勞、效率有限、不穩(wěn)定等問題，進(jìn)一步保證了車輛檢修作業(yè)安全和質(zhì)量，又為運(yùn)作排班模式優(yōu)化調(diào)整提供了技術(shù)支撐。在新模式下，九號(hào)線岐山車輛段車輛檢修人員夜間上崗人數(shù)較傳統(tǒng)作業(yè)模式減少了37.5%，檢修人員可以更多地在白天開展檢修維護(hù)工作，降低夜班帶來(lái)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

       著智能巡檢機(jī)器人在九號(hào)線車輛段的成功運(yùn)用，將在后續(xù)新線建設(shè)和舊線改造中逐步考慮該設(shè)備的推廣運(yùn)用，不斷推進(jìn)設(shè)備的智能化、智慧化檢修。