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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+”應用行動實施方案》，提出應深化重點領域“機器人+”應用，助力智能建造。針對能源領域，方案特別提及應“研制基礎設施建設、巡檢、操作、維護、應急處置等機器人產(chǎn)品，推動企業(yè)突破復雜環(huán)境下的運動、感知、作業(yè)等關鍵技術”。我國基礎設施建設已進入全面快速發(fā)展階段，基礎設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設施運維的一大發(fā)展趨勢。對此，IEEE（電氣電子工程師學會）會士、香港中文大學信息工程系教授邢國良等專家認為，當前，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。
機器人技術在檢測領域中有著廣闊的應用前景，但在現(xiàn)階段，實際應用場景仍非常有限。IEEE會員Jayakrishnan?Thrivikaman?Nair認為，在工廠、醫(yī)院等工作任務較為明確或流程化的作業(yè)環(huán)境中，機器人的應用已經(jīng)相對成熟了。“在一些對機器人有特定功能設計要求的極端復雜環(huán)境中，機器人的研究及實際應用仍任重道遠。”
邢國良也表示，由于不同行業(yè)以及不同檢測任務的多樣性與復雜性，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、傳感器等關鍵技術發(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)的基礎設施檢測任務高度依賴人工作業(yè)，存在作業(yè)量大、難度大、風險性高等問題，為確保安全作業(yè)，有時還需要中止基礎設施的正常運行。IEEE高級會員Eleanor Watson認為，在傳感器與機器學習等創(chuàng)新技術的支持下，更智能的機器人應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、比較依賴于設備的行業(yè)，如金屬疲勞檢測，機器人能夠做到更準確、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時的熟練度、靈活性，以及多任務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。”
因此，更高效的檢測任務應由人機協(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用，并以驚人速度不斷革新的機器人技術，未來將能夠被更廣泛地應用于基礎設施的檢測、維護，甚至建設工作中，成為可持續(xù)發(fā)展建設中的可靠的技術力量。
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