專家：機器人在基礎(chǔ)設(shè)施檢修中大有可為

科技日報記者 李禾

工信部、教育部等十七部門近期印發(fā)《“機器人+”應(yīng)用行動實施方案》，提出應(yīng)深化重點領(lǐng)域“機器人+”應(yīng)用，助力智能建造。針對能源領(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、應(yīng)急處置等機器人產(chǎn)品，推動企業(yè)突破復(fù)雜環(huán)境下的運動、感知、作業(yè)等關(guān)鍵技術(shù)”。我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已進入全面快速發(fā)展階段，基礎(chǔ)設(shè)施的檢測與維護不僅需要大量資源，更有不少基建檢測任務(wù)需要在高危環(huán)境中執(zhí)行。以智能機器人代替?zhèn)鹘y(tǒng)人力進行基建檢測正成為基礎(chǔ)設(shè)施運維的一大發(fā)展趨勢。對此，IEEE（電氣電子工程師學(xué)會）會士、香港中文大學(xué)信息工程系教授邢國良等專家認(rèn)為，當(dāng)前，檢測機器人尚處于起步階段，未來的發(fā)展趨勢是人機協(xié)同作業(yè)，提升檢測效能。

機器人技術(shù)在檢測領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景，但在現(xiàn)階段，實際應(yīng)用場景仍非常有限。IEEE會員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，機器人的應(yīng)用已經(jīng)相對成熟了。“在一些對機器人有特定功能設(shè)計要求的極端復(fù)雜環(huán)境中，機器人的研究及實際應(yīng)用仍任重道遠(yuǎn)。”

邢國良也表示，由于不同行業(yè)以及不同檢測任務(wù)的多樣性與復(fù)雜性，檢測型機器人還未存在通用的固定形態(tài)。然而，隨著依賴運動控制、定位、傳感器等關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，“我們很快就會看到高度可定制的、模塊化的檢測機器人方案”。

傳統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施檢測任務(wù)高度依賴人工作業(yè)，存在作業(yè)量大、難度大、風(fēng)險性高等問題，為確保安全作業(yè)，有時還需要中止基礎(chǔ)設(shè)施的正常運行。IEEE高級會員Eleanor Watson認(rèn)為，在傳感器與機器學(xué)習(xí)等創(chuàng)新技術(shù)的支持下，更智能的機器人應(yīng)用將能幫助人類克服基建故障檢修難題，化被動為主動。“這些技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展將能在很大程度提高機器人作業(yè)的自主性以及檢測工作的整體安全性，尤其在一些較為緊急的檢測任務(wù)中，機器人能幫助我們在更短時間內(nèi)檢測到更廣泛的區(qū)域。例如傳感器融合技術(shù)能將不同波長的電磁波拼接在一起，提供由不同信號檢測出的更全面的信息。無線電波的反向散射使機器人在受遮擋的情況下，仍可以檢測到物體及其運動。”

邢國良說，“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，機器人能夠做到更準(zhǔn)確、更全面。”

高速發(fā)展的檢測機器人是否有可能完全取代人類？IEEE專家Eleanor Watson分析道：“人類在面對不同任務(wù)時的熟練度、靈活性，以及多任務(wù)的組織管理方面具有巨大優(yōu)勢。而機器人適合在非緊急情況下的較危險的環(huán)境中，執(zhí)行較為常規(guī)且耗時的工作任務(wù)。”

因此，更高效的檢測任務(wù)應(yīng)由人機協(xié)同合作完成，即通過機器人獲取更全面的數(shù)據(jù)，再由人類對具體數(shù)據(jù)進行結(jié)果分析。目前，人機協(xié)同作業(yè)模式也正在實際的檢測工作中被不斷地實踐及應(yīng)用，并以驚人速度不斷革新的機器人技術(shù)，未來將能夠被更廣泛地應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施的檢測、維護，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。