李军伟:特种机器人的“超级奶爸”

2018-09-10 09:34李华
中国工人 2018年3期
关键词:轮式样机云台

李华

经过反复实验,第三代轮式巡检机器人组装完成,正常情况下高1.2米,在遇到防火墙时,升降机把云台升高至1.7米,这下,再也没有机器人检测不到的死角了。

今年29岁的李军伟是中信重工开诚智能装备有限公司特种机器人组装调试工。虽然他参加工作只有短短5年的时间,却早已是一名享誉行业的“能工巧匠”,先后负责和参与了多项新特种机器人平台的组装和调试工作。

2013年,李军伟完成了国内首台钻孔探测机器人的组装调试工作;2014年,他完成了全国首台矿用皮带巡检机器人的组装调试工作;2016年,他负责组装调试轮式巡检机器人,并在当年成功完成了国内首台样机的调试工作,从技术层面保障了机器人技术应用于危险化工场所。去年,他更是荣获“河北省第六届能工巧匠”称号。

李军伟没有高深的背景,也没有耀眼的学历,却在巡检机器人领域创造了诸多“全国首台”,走在了同行业的前列。

研发三代机器人终成样板

直到今年2月初,李军伟才从广州回到唐山。在外出差一个月,他不但没时间照顾妻子和不足周岁的儿子,甚至来不及准备一些年货。可是,他心里依然美滋滋的,因为他此次前去广州为中石化华南分公司安装的第三代轮式巡检机器人,受到对方的交口称赞,甚至被公司立为了样板工程。

说起这三代轮式巡检机器人的研发,李军伟感触颇深,因为每一代机器人都让他费尽心血。

第一代轮式巡检机器人是在2016年底组装调试完成的。

当年6月,李军伟和他的团队接到了为中石化华南分公司输油站组装巡检机器人的重任。

李军伟和团队本想使用常规的轨道式巡检机器人,可这种机器人的轨道是架设在空中的,一旦输油站发生事故,由于轨道的阻挡,无法正常通过。后来,李军伟从扫地机器人上得到灵感一给机器人装上轮子,在它巡检的路径上安装磁条……就这样,第一台轮式巡检机器人样机诞生了。这不但是国内首台,还从技术层面保障了机器人技术应用于危险化工场所。

可在实际安装过程中,又出现了其他问题。

机器人的巡检目标包括压力仪表、温度仪表等,机器人要运行到固定位置后,利用安装在顶部云台内的摄像机观察仪表上的数字。可是,第一代样机却因为停车精度、云台重复性精度差,经常找不到巡检目标。

于是,李军伟开始着手研发第二代样机。他把机器人的停车精度进一步加大,把云台里面的齿轮进行了高精度的加工,同时还实现了云台智能化自动找表功能。第二代巡检机器人对仪表的识别率,由原来的60%提高到现在的95%以上。

就在李军伟等人认为已经大功告成的时候,输油站又要求他们再进行改进。原来,出于安全考虑,每个储油罐的四周都设有防火墙,对于“身高”只有1.2米的机器人来说,云台根本没有办法越过防火墙检测到里面的储油罐的仪表盘。如果只是单纯增加机器人的高度,从技术上来讲是最为简便的一种方法,可这样一来,机器人重心过高,在行进过程中容易发生侧翻。“不如在云台下面安装升降机。”李军伟的奇思妙想得到同事的一致认可。

经过反复实验,第三代轮式巡检机器人组装完成。正常情况下还是1.2米高,在遇到防火墙时,升降机把云台升高至1.7米,这下,再也没有机器人检测不到的死角了。

让电池穿上防爆衣

对李军伟来说,轮式巡检机器人的成功应用,是他工作以来所有组装调试的机器人里付出心血最多的,也是令他最有成就感的。在李军伟的记忆里,刚进公司的那段时间,令他永生难忘。

李軍伟出生于张家口一个小村庄,高考时严重偏科的他考上了唐山工业职业技术学院。从村庄走进城市,接触到平生从没有接触过的机器人,“感觉眼前突然出现了一幅色彩斑斓的画卷,世界一下子生动活泼起来”。在校期间,李军伟连续两年代表学校参加了“全国职业院校技能大赛高职组机器人赛项”,都获得了三等奖。而这些也成为他进入企业的敲门砖。那时,李军伟被安排参与钻孔探测机器人的组装调试工作。

“煤矿如果发生坍塌,矿井口被封,救援人员进不去,里面被困的矿工出不来。这时就需要根据矿井的土建图,从巷道的上方往下打眼。”李军伟说,这项工作看似简单,实则不然。探孔打好后,机器人要对井下数据进行采集分析,然后再根据实际情况制定救援方案。当时在国内,钻孔的技术是成熟的,但钻孔以后在对井下数据探测方面的技术却是一片空白。事故后的巷道里,往往有透水及瓦斯超标等危险存在,潮湿的环境容易使电气设备发生短路打火,从而引燃巷道里的易燃易爆气体,造成二次事故。电池如何“防爆”成了关键。

这时,李军伟才突然发现,学校里学的知识和工作中实际要用到的有很大差距。从学校带出来的骄傲和自信,一下子消失殆尽。

为弥补经验上的不足,李军伟比平时更加努力。白天忙工作,下班后还要翻看专业书籍,有时为了攻克一个难题,经常加班到第二天凌晨。在李军伟和同事们的不懈努力下,2013年,他们成功完成了防爆型钻孔探测机器人的组装调试工作,填补了国内煤矿探孔探测技术的空白,并达到了国际先进水平。

此后,李军伟又参与了煤矿皮带巡检机器人的组装调试工作,并主要负责机器人电气部分的防爆处理及调试任务,为机器人技术应用于煤矿进行电气部分防爆技术积累了大量经验。

敢想敢干的全国“第一”

“干工作拼”是同事们对李军伟的评价。一个不满30岁的技术工人能够在参加工作后的短短数年间成为数一数二的能工巧匠,没有点拼劲怎么行?

正因为这股拼劲,李军伟完成的国内首台钻孔探测机器人、全国首台矿用皮带巡检机器人的组装调试工作,取得了多个全国“第一”。

2015年,李军伟开始负责轨道式巡检机器人的组装调试工作。说自己工作辛苦,这不假,可那些在井下工作的矿工不是比自己更累?曾经下井调试过机器人的李军伟明白,巷道里面坡度都比较大,一般和水平地面的夹角都在16度左右,有的甚至能达到20多度。矿工爬上爬下检查设备,工作量之大可想而知。

在此之前,公司曾开发了一套需要钢丝绳牵引的井下巡检机器人,这种机器人虽能在一定程度上辅助工人工作,却不能自动充电,人员还需要过多干预,智能化水平不够。不能自主充电的机器人算什么智能机器人,只有让机器人更智能,才能彻底把工人解放出来。

可是,在井下实现机器人自主充电并没有那么简单。煤矿井下充斥着瓦斯,遇到明火会发生爆炸,属于高危环境。为了开发出防爆型机器人的自动充电功能,李军伟反复研究国家的相关防爆标准,按照他的构想,如果能够在充电时从电池外面对电池进行锁死,就相当于把电池和外界隔绝开,这样即使电池从内部冒电火花,也不会冲破外面这层保护,从而避免导致外面整个矿井的爆炸,这样才是安全的充电。

为把构想变为现实,李军伟加班加点设计电路,对电池不断改造升级,终于在当年7月组装调试好首台样机且取得国家防爆证件,并成功投入郭家湾煤矿使用。

李军伟告诉记者,这些“第一”带给他的并非是荣誉和金钱,更多的是一份沉甸甸的责任。“因为我和团队研发的机器人要代替人去从事一些危险的工作。”在他看来,认真负责地工作就是一种发自内心的对生命的敬畏之情。

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