从“顿挫感”到可量化阈值:川企在驼峰摘钩机器人上攻下铁路编组“手感关”

在铁路货运编组站,摘钩作业是一项看似简单却技术含量极高的工作。

传统平面摘钩中,车辆保持静止状态,操作相对可控。

但驼峰摘钩则完全不同——货运列车以每小时3至12公里的速度缓缓溜放,工人需要一路小跑,在移动中瞬间发力,每天平均要完成60至70次摘钩动作。

这一瞬间的操作,考验的不仅是体力,更是多年积累的经验和对力度的精准把握。

具身智能室主任梁文斌和他的团队面临的核心难题是:如何让机器人学会这种只可意会不可言传的"手感"。

经验丰富的老师傅能够通过感受摘钩时的"顿挫感"来判断钩是否真正摘开,这种感知能力建立在长期实践基础之上,难以用语言精确描述。

为了破解这一难题,研发团队采取了一条务实的创新路径:走出实验室,向实践学习。

梁文斌带领团队在国内最大的编组站——西安新丰镇站蹲守数月,不分昼夜地跟随老师傅观察动作、请教诀窍。

这种"拜师学艺"的方式,使科研人员能够直观理解摘钩作业的真实需求和操作规律。

技术突破的关键在于为机器人赋予"触觉"能力。

团队在机器人身上装配了一个六维力传感器,这个传感器能够实时感知六个维度上极其细微的力度和扭矩变化。

通过在实际作业场景中反复验证,团队采集了机器人每一次成功摘钩的力学数据,记录了成千上万次的动作样本。

随后,结合大小模型的协同训练,研发人员将那个关键的"顿挫感"转化为机器能够读懂、能够执行的精确阈值。

同时,团队还引入了深度学习视觉系统,使机器人能够像经验丰富的老师傅一样"读懂"车厢的运行姿态,在不同钩型状态下完成摘钩操作。

这种多维度感知能力的融合,使机器人具备了接近人类操作员的判断能力。

从2016年项目立项,到2020年平面摘钩机器人成功落地,再到如今攻克驼峰摘钩这一行业难关,这支年轻团队完成了多次技术跨越。

梁文斌强调,科研人员也应该是产品经理,科研攻关不能仅限于实验室的代码编写,只有深入现实应用场景,才能直观理解客户的真实需求,学到实践中的智慧,让先进技术与应用场景完美结合。

当前,梁文斌团队已将目标锁定在进一步提升机器人的作业效率上。

他们计划将摘钩速度从现有的20秒内提升至5秒内,同时赋予机器人"自我诊断"能力,实现故障预判。

机器人将能够通过震动数据等信息,提前预判自身关节的磨损情况并进行预警,从而为维护保养争取主动权。

从老师傅的"手感"到机器的"感知",这场技术攻关不仅解决了一个具体的工程难题,更揭示了工业智能化发展的深层逻辑:真正的技术创新必须扎根产业实际,尊重传统经验,用科技的力量将人的智慧转化为可持续的生产力。

这或许正是中国制造业在智能化浪潮中保持竞争力的关键所在。