人工智能技術新運用:在礦山遇到無人駕駛的巨無霸
2026-04-16 03:37:02
一輛巨大的礦用車穩穩地在測試場行進,駕駛室內卻不見人影。這輛“巨無霸”就是中國兵器北重集團北方股份公司研製的國內首台110噸NTE120AT無人駕駛電動輪礦車。它於今年1月24日成功下線,使我國成為繼美國、日本後第三個涉足礦用車無人駕駛技術的國家。
《工人日報》記者在采訪中了解到,為了從礦車駕駛室裏替換下駕駛員,北方股份公司12名工程師用1000多個日日夜夜,利用人工智能技術,研發了具備智能導航、精準定位、安全行駛等涵蓋尖端科技的礦車產品,實現了無人駕駛技術的突破。
“大腦”中隱藏著高科技
近日,記者踏著3米多高的樓梯,進入這台“巨無霸”的駕駛室內,一個白色箱子映入眼簾,這就是控製這個大家夥的“大腦”——控製櫃。前進、倒車、刹車,前麵道路是平坦還是顛簸,有沒有障礙物……所有信息都要一一傳回這個控製櫃進行分析。
控(kong)製(zhi)櫃(gui)是(shi)礦(kuang)車(che)神(shen)經(jing)中(zhong)樞(shu)係(xi)統(tong)的(de)重(zhong)要(yao)部(bu)分(fen),負(fu)責(ze)收(shou)集(ji)和(he)處(chu)理(li)信(xin)號(hao)。車(che)頂(ding)白(bai)色(se)架(jia)子(zi)上(shang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)天(tian)線(xian)高(gao)高(gao)聳(song)立(li),探(tan)知(zhi)周(zhou)圍(wei)的(de)環(huan)境(jing),收(shou)集(ji)信(xin)息(xi)後(hou)再(zai)回(hui)傳(chuan)到(dao)“大腦”中。這個係統中隱藏著的高科技——毫米波雷達。正是利用最先進的雷達遙感技術和人工智能係統組合在一起,構成了無人駕駛礦車的整個智能係統。
據了解,北方股份公司礦用車占據國內80%以yi上shang的de市shi場chang份fen額e,是shi國guo內nei礦kuang用yong車che行xing業ye的de領ling軍jun企qi業ye。此ci次ci在zai原yuan有you礦kuang車che基ji礎chu上shang進jin一yi步bu研yan製zhi的de無wu人ren駕jia駛shi礦kuang用yong車che,智zhi能neng控kong製zhi係xi統tong的de設she計ji安an裝zhuang是shi其qi突tu破po點dian。在zai沒mei有you任ren何he技ji術shu參can考kao的de情qing況kuang下xia,設she計ji團tuan隊dui首shou先xian想xiang到dao向xiang已yi經jing擁yong有you成cheng熟shu技ji術shu的de美mei國guo和he日ri本ben學xue習xi,可ke是shi沒mei取qu到dao經jing還hai吃chi了le閉bi門men羹geng。
“發達國家對我們實施技術封鎖,甚至去礦山參觀都被拒絕了。”公司無人駕駛礦用車項目經理王逢全對記者說,在此情況下,要破解難題,隻能自主研發。
2015年,NTE120AT無人駕駛電動輪礦車項目正式立項,由12名80後成員組成的團隊踏上了一切都要靠自己的研發之路。期間他們走進鞍山、鄂爾多斯、烏海等地的各類大型礦場實地調研,登上人工駕駛礦用車,在複雜、危險的礦場環境中向駕駛員了解礦用車作業的全流程,采集了大量礦用車行駛數據。
在國內5家產學研機構的協助下,北方股份公司研發的無人駕駛礦用車在自主駕駛、自動作業、環境感知、行為控製和決策、定位及導航等關鍵技術上,均實現了礦車24小xiao時shi無wu人ren駕jia駛shi循xun環huan作zuo業ye。同tong時shi,為wei了le破po解jie礦kuang區qu內nei揚yang塵chen多duo,常chang規gui攝she像xiang頭tou難nan以yi發fa揮hui作zuo用yong的de難nan題ti,礦kuang車che采cai用yong車che載zai傳chuan感gan器qi可ke依yi靠kao激ji光guang雷lei達da與yu毫hao米mi波bo雷lei達da形xing成cheng雙shuang重zhong保bao障zhang,這zhe些xie使shi得de無wu人ren駕jia駛shi電dian動dong輪lun礦kuang用yong車che可ke實shi現xian360度無死角感知。
親身體驗迎麵駛來的“緊張感”
“巨無霸”NTE120AT無人駕駛電動輪礦車長10米、寬5.5米、高5.7米,載重110噸,采用車輛線控技術,可在礦山現場完成倒車入位、精準停靠、自動傾卸、軌跡運行、自主避障等各個環節。
可在實驗環節,信息回傳中出現了“當機”情況。
“各調各的,大家都能調,可連起來就出現問題。當時,我們四五天沒怎麼休息,就是找不到問題所在,眼瞅著後續工作要滯後。”北方股份公司電器調試設計工程師張強回憶說。
張強和同事們開始逐一測試每條指令,用示波器、專(zhuan)用(yong)軟(ruan)件(jian)來(lai)回(hui)對(dui)比(bi)數(shu)據(ju),幾(ji)天(tian)後(hou)終(zhong)於(yu)找(zhao)到(dao)了(le)問(wen)題(ti)的(de)症(zheng)結(jie)。張(zhang)強(qiang)說(shuo),要(yao)實(shi)時(shi)掌(zhang)握(wo)運(yun)動(dong)中(zhong)的(de)車(che)輛(liang)數(shu)據(ju),指(zhi)令(ling)會(hui)非(fei)常(chang)多(duo),導(dao)致(zhi)係(xi)統(tong)反(fan)應(ying)不(bu)過(guo)來(lai),就(jiu)容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)“當機”。正常情況下,應該是每200毫秒刷新一次係統,我們給的“藥方”是在200毫秒裏完成幾百個數據來回傳輸,甚至在關鍵時候20毫秒就要刷新一遍的情況下,保證數據準確,讓這台“巨無霸”可以暢通無阻地行駛。
“無人駕駛礦用車僅輪胎就有常人身高的兩倍多,站在它跟前,你會產生強烈的壓迫感。”產品研究院裝配工藝工程師鄔鵬程調侃道,“如果礦用車迎麵向你駛來,你會緊張嗎?但為了讓它的感應係統更加靈敏,我們必須要經常體驗這種緊張感。”
另外,礦車設計任務書裏麵所有的功能也都要進行模擬試驗。比如行進時的落石、每一個危險性的突發情況……隻有通過模擬測試,才能夠保證車輛在礦山遇見相同工況時自行解決,雖然危險和緊張,但工程師們必須親身體驗。
整體收益率提高了五成
近年來,隨著大型露天礦山開采深度逐年下探,坡度大、彎wan道dao多duo的de現xian象xiang逐zhu漸jian增zeng多duo,給gei安an全quan生sheng產chan增zeng加jia了le許xu多duo難nan度du。而er礦kuang區qu無wu人ren化hua運yun營ying是shi加jia快kuai數shu字zi化hua智zhi慧hui礦kuang山shan建jian設she的de有you效xiao途tu徑jing,有you助zhu於yu實shi現xian安an全quan生sheng產chan,降jiang低di人ren工gong和he整zheng車che使shi用yong成cheng本ben,提ti升sheng運yun行xing效xiao率lv。
王逢全說,公司完成了國內首台無人駕駛礦用車的研發,把中國智能製造帶到了一個新高度。
據(ju)記(ji)者(zhe)了(le)解(jie),隨(sui)著(zhe)中(zhong)國(guo)國(guo)內(nei)數(shu)字(zi)化(hua)智(zhi)慧(hui)礦(kuang)山(shan)建(jian)設(she)的(de)不(bu)斷(duan)推(tui)進(jin),這(zhe)家(jia)公(gong)司(si)正(zheng)加(jia)快(kuai)與(yu)國(guo)內(nei)大(da)型(xing)露(lu)天(tian)礦(kuang)山(shan)和(he)專(zhuan)業(ye)信(xin)息(xi)化(hua)公(gong)司(si)合(he)作(zuo),通(tong)過(guo)為(wei)礦(kuang)車(che)配(pei)置(zhi)環(huan)境(jing)感(gan)知(zhi)係(xi)統(tong)、行為控製和決策係統、定位係統及高精度地圖,實現礦車的環境感知、行為預測和路徑規劃及決策,自動按照礦山調度指令在無人操作的情況下實現裝載、運輸和卸載的循環作業。
該公司一份研究數據表明,在考慮了相關因素的理論狀態下,7台無人駕駛礦車可替代至少9台同型號有人駕駛車的工作量,降低燃油成本6%,輪胎磨損減少7.5%以上,如果加上人工成本的節省,整體收益率可提高49%。
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