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專家：機(jī)器人在基礎(chǔ)設(shè)施檢修中大有可為
科技日?qǐng)?bào)記者 李禾
工信部、教育部等十七部門(mén)近期印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》，提出應(yīng)深化重點(diǎn)領(lǐng)域“機(jī)器人+”應(yīng)用，助力智能建造。針對(duì)能源領(lǐng)域，方案特別提及應(yīng)“研制基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、巡檢、操作、維護(hù)、應(yīng)急處置等機(jī)器人產(chǎn)品，推動(dòng)企業(yè)突破復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)、感知、作業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)”。我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已進(jìn)入全面快速發(fā)展階段，基礎(chǔ)設(shè)施的檢測(cè)與維護(hù)不僅需要大量資源，更有不少基建檢測(cè)任務(wù)需要在高危環(huán)境中執(zhí)行。以智能機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力進(jìn)行基建檢測(cè)正成為基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維的一大發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)此，IEEE（電氣電子工程師學(xué)會(huì)）會(huì)士、香港中文大學(xué)信息工程系教授邢國(guó)良等專家認(rèn)為，當(dāng)前，檢測(cè)機(jī)器人尚處于起步階段，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是人機(jī)協(xié)同作業(yè)，提升檢測(cè)效能。
機(jī)器人技術(shù)在檢測(cè)領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景，但在現(xiàn)階段，實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景仍非常有限。IEEE會(huì)員Jayakrishnan Thrivikaman Nair認(rèn)為，在工廠、醫(yī)院等工作任務(wù)較為明確或流程化的作業(yè)環(huán)境中，機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟了。“在一些對(duì)機(jī)器人有特定功能設(shè)計(jì)要求的極端復(fù)雜環(huán)境中，機(jī)器人的研究及實(shí)際應(yīng)用仍任重道遠(yuǎn)。”
邢國(guó)良也表示，由于不同行業(yè)以及不同檢測(cè)任務(wù)的多樣性與復(fù)雜性，檢測(cè)型機(jī)器人還未存在通用的固定形態(tài)。然而，隨著依賴運(yùn)動(dòng)控制、定位、傳感器等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，“我們很快就會(huì)看到高度可定制的、模塊化的檢測(cè)機(jī)器人方案”。
傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)任務(wù)高度依賴人工作業(yè)，存在作業(yè)量大、難度大、風(fēng)險(xiǎn)性高等問(wèn)題，為確保安全作業(yè)，有時(shí)還需要中止基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)行。IEEE高級(jí)會(huì)員Eleanor Watson認(rèn)為，在傳感器與機(jī)器學(xué)習(xí)等創(chuàng)新技術(shù)的支持下，更智能的機(jī)器人應(yīng)用將能幫助人類克服基建故障檢修難題，化被動(dòng)為主動(dòng)。“這些技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展將能在很大程度提高機(jī)器人作業(yè)的自主性以及檢測(cè)工作的整體安全性，尤其在一些較為緊急的檢測(cè)任務(wù)中，機(jī)器人能幫助我們?cè)诟虝r(shí)間內(nèi)檢測(cè)到更廣泛的區(qū)域。例如傳感器融合技術(shù)能將不同波長(zhǎng)的電磁波拼接在一起，提供由不同信號(hào)檢測(cè)出的更全面的信息。無(wú)線電波的反向散射使機(jī)器人在受遮擋的情況下，仍可以檢測(cè)到物體及其運(yùn)動(dòng)。”
邢國(guó)良說(shuō)，“在某些高度專業(yè)化的、比較依賴于設(shè)備的行業(yè)，如金屬疲勞檢測(cè)，機(jī)器人能夠做到更準(zhǔn)確、更全面。”
高速發(fā)展的檢測(cè)機(jī)器人是否有可能完全取代人類？IEEE專家Eleanor Watson分析道：“人類在面對(duì)不同任務(wù)時(shí)的熟練度、靈活性，以及多任務(wù)的組織管理方面具有巨大優(yōu)勢(shì)。而機(jī)器人適合在非緊急情況下的較危險(xiǎn)的環(huán)境中，執(zhí)行較為常規(guī)且耗時(shí)的工作任務(wù)。”
因此，更高效的檢測(cè)任務(wù)應(yīng)由人機(jī)協(xié)同合作完成，即通過(guò)機(jī)器人獲取更全面的數(shù)據(jù)，再由人類對(duì)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果分析。目前，人機(jī)協(xié)同作業(yè)模式也正在實(shí)際的檢測(cè)工作中被不斷地實(shí)踐及應(yīng)用，并以驚人速度不斷革新的機(jī)器人技術(shù)，未來(lái)將能夠被更廣泛地應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施的檢測(cè)、維護(hù)，甚至建設(shè)工作中，成為可持續(xù)發(fā)展建設(shè)中的可靠的技術(shù)力量。
科技日?qǐng)?bào)記者 李禾
工信部、教育部等十七部門(mén)近期印發(fā)《“機(jī)器人+”應(yīng)用行動(dòng)實(shí)施方案》，提出應(yīng)深化重點(diǎn)領(lǐng)域“機(jī)器人+”應(yīng)用，助力智能建造。針對(duì)能源領(lǐng)域，方案特別提及應(yīng)“研制基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、巡檢、操作、維護(hù)、應(yīng)急處置等機(jī)器人產(chǎn)品，推動(dòng)企業(yè)突破復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)動(dòng)、感知、作業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)”。我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已進(jìn)入全面快速發(fā)展階段，基礎(chǔ)設(shè)施的檢測(cè)與維護(hù)不僅需要大量資源，更有不少基建檢測(cè)任務(wù)需要在高危環(huán)境中執(zhí)行。以智能機(jī)器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力進(jìn)行基建檢測(cè)正成為基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維的一大發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)此，IEEE（電氣電子工程師學(xué)會(huì)）會(huì)士、香港中文大學(xué)信息工程系教授邢國(guó)良等專家認(rèn)為，當(dāng)前，檢測(cè)機(jī)器人尚處于起步階段，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是人機(jī)協(xié)同作業(yè)，提升檢測(cè)效能。
機(jī)器人技術(shù)在檢測(cè)領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景，但在現(xiàn)階段，實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景仍非常有限。IEEE會(huì)員Jayakrishnan Thrivikaman Nair認(rèn)為，在工廠、醫(yī)院等工作任務(wù)較為明確或流程化的作業(yè)環(huán)境中，機(jī)器人的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟了。“在一些對(duì)機(jī)器人有特定功能設(shè)計(jì)要求的極端復(fù)雜環(huán)境中，機(jī)器人的研究及實(shí)際應(yīng)用仍任重道遠(yuǎn)。”
邢國(guó)良也表示，由于不同行業(yè)以及不同檢測(cè)任務(wù)的多樣性與復(fù)雜性，檢測(cè)型機(jī)器人還未存在通用的固定形態(tài)。然而，隨著依賴運(yùn)動(dòng)控制、定位、傳感器等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，“我們很快就會(huì)看到高度可定制的、模塊化的檢測(cè)機(jī)器人方案”。
傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)任務(wù)高度依賴人工作業(yè)，存在作業(yè)量大、難度大、風(fēng)險(xiǎn)性高等問(wèn)題，為確保安全作業(yè)，有時(shí)還需要中止基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)行。IEEE高級(jí)會(huì)員Eleanor Watson認(rèn)為，在傳感器與機(jī)器學(xué)習(xí)等創(chuàng)新技術(shù)的支持下，更智能的機(jī)器人應(yīng)用將能幫助人類克服基建故障檢修難題，化被動(dòng)為主動(dòng)。“這些技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展將能在很大程度提高機(jī)器人作業(yè)的自主性以及檢測(cè)工作的整體安全性，尤其在一些較為緊急的檢測(cè)任務(wù)中，機(jī)器人能幫助我們?cè)诟虝r(shí)間內(nèi)檢測(cè)到更廣泛的區(qū)域。例如傳感器融合技術(shù)能將不同波長(zhǎng)的電磁波拼接在一起，提供由不同信號(hào)檢測(cè)出的更全面的信息。無(wú)線電波的反向散射使機(jī)器人在受遮擋的情況下，仍可以檢測(cè)到物體及其運(yùn)動(dòng)。”
邢國(guó)良說(shuō)，“在某些高度專業(yè)化的、比較依賴于設(shè)備的行業(yè)，如金屬疲勞檢測(cè)，機(jī)器人能夠做到更準(zhǔn)確、更全面。”
高速發(fā)展的檢測(cè)機(jī)器人是否有可能完全取代人類？IEEE專家Eleanor Watson分析道：“人類在面對(duì)不同任務(wù)時(shí)的熟練度、靈活性，以及多任務(wù)的組織管理方面具有巨大優(yōu)勢(shì)。而機(jī)器人適合在非緊急情況下的較危險(xiǎn)的環(huán)境中，執(zhí)行較為常規(guī)且耗時(shí)的工作任務(wù)。”
因此，更高效的檢測(cè)任務(wù)應(yīng)由人機(jī)協(xié)同合作完成，即通過(guò)機(jī)器人獲取更全面的數(shù)據(jù)，再由人類對(duì)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)果分析。目前，人機(jī)協(xié)同作業(yè)模式也正在實(shí)際的檢測(cè)工作中被不斷地實(shí)踐及應(yīng)用，并以驚人速度不斷革新的機(jī)器人技術(shù)，未來(lái)將能夠被更廣泛地應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施的檢測(cè)、維護(hù)，甚至建設(shè)工作中，成為可持續(xù)發(fā)展建設(shè)中的可靠的技術(shù)力量。
