• 現(xiàn)在，智能機(jī)器人在軌道交通行業(yè)已有哪些應(yīng)用？

• 未來(lái)，如何看待軌道交通智能機(jī)器人的發(fā)展趨勢(shì)？

隨著高精度傳感器、專(zhuān)家系統(tǒng)、機(jī)器人視覺(jué)等機(jī)器人重要部件可靠性的提升，機(jī)器人代替簡(jiǎn)單勞動(dòng)力必將是大勢(shì)所趨。

軌道交通行業(yè)雖然比較傳統(tǒng)，但在智能化機(jī)器人的應(yīng)用方面也邁出了不小步伐，我們收集了過(guò)去一年中發(fā)生的部分案例：

方案1

名稱(chēng)：智能挖掘機(jī)器人(布洛克多功能暗挖機(jī)器人)
時(shí)間：2017年2月
應(yīng)用狀態(tài)：已應(yīng)用于西安地鐵四號(hào)線火車(chē)站暗挖隧道工程

2017年2月5日上午，伴隨著“智能挖掘機(jī)器人”的轟鳴聲，西安地鐵四號(hào)線火車(chē)站暗挖隧道左線被順利打通。至此，火車(chē)站暗挖隧道實(shí)現(xiàn)雙向貫通，成為國(guó)內(nèi)首例極端地質(zhì)條件的下穿鐵路道岔工程。

西安地鐵四號(hào)線火車(chē)站暗挖隧道工程屬世界性難題。為此，施工方探索運(yùn)用暗挖機(jī)器人、智能設(shè)備檢測(cè)、分段深孔注漿等技術(shù)，為工程安全提供全方位保障。經(jīng)過(guò)四年時(shí)間努力，終于將260.7米的隧道成功打通，做到對(duì)列車(chē)運(yùn)行“零影響”。

中鐵一局西安地鐵四號(hào)線11標(biāo)項(xiàng)目部遙控操作工朱琪科：“（挖掘機(jī)器人）遠(yuǎn)程操控，它的安全距離是100米。它更加精準(zhǔn)、更加安全，動(dòng)作靈活、動(dòng)作多。”

根據(jù)介紹，機(jī)器人只需要一名技術(shù)人員拿著一個(gè)“游戲手柄”來(lái)操作即可，至少節(jié)省人力在三分之一以上，工效提升一倍，最重要的是施工安全風(fēng)險(xiǎn)大大降低。

中鐵一局西安地鐵四號(hào)線11標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理梁西軍：“像這樣的測(cè)量機(jī)器人，總共布置了28臺(tái)，然后這個(gè)監(jiān)視測(cè)點(diǎn)，總共在站場(chǎng)影響范圍內(nèi)布了3298個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。同時(shí)，通過(guò)全段面的深孔注漿加固，起到止水和穩(wěn)固土壤的作用?！?/p>

2017年2月5日上午，伴隨著“智能挖掘機(jī)器人”的轟鳴聲，西安地鐵四號(hào)線火車(chē)站暗挖隧道左線被順利打通。至此，火車(chē)站暗挖隧道實(shí)現(xiàn)雙向貫通，成為國(guó)內(nèi)首例極端地質(zhì)條件的下穿鐵路道岔工程。

西安地鐵四號(hào)線火車(chē)站暗挖隧道工程屬世界性難題。為此，施工方探索運(yùn)用暗挖機(jī)器人、智能設(shè)備檢測(cè)、分段深孔注漿等技術(shù)，為工程安全提供全方位保障。經(jīng)過(guò)四年時(shí)間努力，終于將260.7米的隧道成功打通，做到對(duì)列車(chē)運(yùn)行“零影響”。

中鐵一局西安地鐵四號(hào)線11標(biāo)項(xiàng)目部遙控操作工朱琪科：“（挖掘機(jī)器人）遠(yuǎn)程操控，它的安全距離是100米。它更加精準(zhǔn)、更加安全，動(dòng)作靈活、動(dòng)作多?！?/p>

根據(jù)介紹，機(jī)器人只需要一名技術(shù)人員拿著一個(gè)“游戲手柄”來(lái)操作即可，至少節(jié)省人力在三分之一以上，工效提升一倍，最重要的是施工安全風(fēng)險(xiǎn)大大降低。

中鐵一局西安地鐵四號(hào)線11標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理梁西軍：“像這樣的測(cè)量機(jī)器人，總共布置了28臺(tái)，然后這個(gè)監(jiān)視測(cè)點(diǎn)，總共在站場(chǎng)影響范圍內(nèi)布了3298個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。同時(shí)，通過(guò)全段面的深孔注漿加固，起到止水和穩(wěn)固土壤的作用?！?/p>

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方案2

名稱(chēng)：地鐵智能機(jī)器人“小軌”、“小D”

時(shí)間：2017年8月
應(yīng)用狀態(tài)：二次優(yōu)化研發(fā)完成 

2017年8月7日，一位名叫“小D”的智能機(jī)器人在地鐵2號(hào)線寧波火車(chē)站為乘客查詢(xún)票價(jià)、打印線路圖、拎東西。這款由寧波企業(yè)與寧波軌道交通聯(lián)合自主研發(fā)的機(jī)器人，成為寧波地鐵助推智能制造的縮影。

“小D正在努力成為一名獨(dú)立的、合格的車(chē)站服務(wù)工作者?！睂幉ǖ罔F企劃部工作人員莫璐潔表示。據(jù)介紹，地鐵寧波火車(chē)站工作日每天有三萬(wàn)多人次進(jìn)出站，節(jié)假日9萬(wàn)多人次進(jìn)出站，該站客服中心和咨詢(xún)臺(tái)的三名工作人員每天要為三分之一的乘客提供咨詢(xún)。小D的加入，不但能幫助站務(wù)人員分擔(dān)一些重復(fù)性的咨詢(xún)工作，還創(chuàng)新了回復(fù)乘客咨詢(xún)的方式。

小D入選寧波市政府“3315”計(jì)劃創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的專(zhuān)門(mén)針對(duì)地鐵服務(wù)的行業(yè)機(jī)器人，擁有多個(gè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

事實(shí)上，在小D之前，已經(jīng)有一款機(jī)器人（“小軌”）在軌道交通1號(hào)線櫻花公園站提供過(guò)服務(wù)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試用，地鐵機(jī)器人“回爐”優(yōu)化，在服務(wù)能力上越來(lái)越智能化。此次小D擁有更獨(dú)特的功能，比如能夠打印出行便條，并且能夠幫助乘客拎一定重量的行李，還能收集乘客的各類(lèi)意見(jiàn)建議。

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方案3

名稱(chēng)：地鐵智能機(jī)器人YoYo

時(shí)間：2017年12月
應(yīng)用狀態(tài)：投入試點(diǎn)

2017年12月5日，地鐵智能機(jī)器人 YoYo 在廣州地鐵八號(hào)線萬(wàn)勝?lài)尽⑴弥拚竞蛷V州塔站投入試點(diǎn)，引得大量乘客駐足圍觀。

該智能機(jī)器人運(yùn)用了科大訊飛國(guó)際領(lǐng)先的智能語(yǔ)音技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)語(yǔ)音交互讓機(jī)器人提供簡(jiǎn)單的問(wèn)詢(xún)服務(wù)，包括換乘路徑、地鐵票價(jià)和票務(wù)政策、線網(wǎng)首末班車(chē)查詢(xún)、出入口資訊查詢(xún)等，乘客可通過(guò)機(jī)器人界面的喚醒按鈕實(shí)現(xiàn)自助查詢(xún)服務(wù)。

“YOYO 機(jī)器人作為車(chē)站人工咨詢(xún)服務(wù)的有效補(bǔ)充，能在一定程度上減少乘客人工問(wèn)詢(xún)的等候時(shí)間，提高搭乘效率?！眲⑹嬲f(shuō)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，廣州地鐵每天有超過(guò) 1000 名員工在一線服務(wù)乘客，承擔(dān)著服務(wù) 800 萬(wàn)客流的重?fù)?dān)，每天接受問(wèn)詢(xún)上萬(wàn)次。

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方案4

名稱(chēng)：“開(kāi)路者”智能巡檢機(jī)器人

時(shí)間：2017年10月

應(yīng)用狀態(tài)：處于研發(fā)階段，計(jì)劃明年批量生產(chǎn)投放

在2017年10月的一次展會(huì)上，“開(kāi)路者”智能巡檢機(jī)器人首次對(duì)外亮相，吸引眾人圍觀。

“智能巡檢開(kāi)始。”上午10點(diǎn)，長(zhǎng)沙市軌道交通集團(tuán)有限公司展位里，來(lái)自運(yùn)營(yíng)公司通號(hào)部的張小虎對(duì)著手機(jī)APP發(fā)出口令后，一臺(tái)身高不到成年人膝蓋的機(jī)器人從墻邊出發(fā)，墻上屏幕開(kāi)始同步顯現(xiàn)從它視角看到的現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面。先敬個(gè)禮、再跳上一段舞后，這臺(tái)名為“開(kāi)路者”的機(jī)器人開(kāi)始了現(xiàn)場(chǎng)“巡檢”，萌萌的造型吸引了不少人。張小虎介紹，“開(kāi)路者”目前具備有遠(yuǎn)程控制、視頻回傳、巡跡、溫濕度探測(cè)等六大功能，未來(lái)將主要用于機(jī)房無(wú)人化巡檢——以往每個(gè)車(chē)站的每次周檢都需要兩個(gè)人，以后都可以交給“開(kāi)路者”了。目前處于研發(fā)階段，計(jì)劃明年批量生產(chǎn)并投放進(jìn)各個(gè)地鐵站的機(jī)房。

方案5

名稱(chēng)：軌道車(chē)輛智能檢修系統(tǒng)
時(shí)間：2017年12月
應(yīng)用狀態(tài)：研發(fā)成功，剛啟動(dòng)對(duì)外推廣

檢修設(shè)備展示現(xiàn)場(chǎng)

2017年12月6，由中車(chē)青島四方車(chē)輛研究所有限公司（中車(chē)四方所）研制的軌道車(chē)輛智能檢修系統(tǒng)對(duì)外亮相，極大提高列車(chē)的故障識(shí)別與檢測(cè)效率。

該系統(tǒng)包括控制中心和圖像采集機(jī)器人兩大部分，控制中心收集整理采集的圖像、調(diào)度整個(gè)檢查工作過(guò)程；圖像采集機(jī)器人采集列車(chē)各部位的檢測(cè)信息，它主要由智能運(yùn)載平臺(tái)、多自由度柔性機(jī)器手臂、相機(jī)、傳感器，監(jiān)控?cái)z像頭等部分組成。

該系統(tǒng)是世界上第一臺(tái)利用高度柔性機(jī)器人與機(jī)器視覺(jué)融合技術(shù)，完全按照高速列車(chē)檢修標(biāo)準(zhǔn)或城市軌道列車(chē)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛各部位視覺(jué)檢查作業(yè)的設(shè)備。

當(dāng)列車(chē)入庫(kù)進(jìn)行檢修時(shí)，啟動(dòng)圖像采集機(jī)器人進(jìn)行自檢，機(jī)器人勻速前行到達(dá)車(chē)頭位置時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)對(duì)車(chē)輛底部進(jìn)行圖像檢測(cè)，采集車(chē)底圖片；當(dāng)機(jī)器人到達(dá)車(chē)尾定點(diǎn)位置后，機(jī)器人伸出機(jī)器手臂并逆向行駛，機(jī)器人發(fā)出的激光定位到轉(zhuǎn)向架位置后，機(jī)械臂按照預(yù)定設(shè)計(jì)進(jìn)入轉(zhuǎn)向架和車(chē)輛底部的狹窄空間，開(kāi)始采集列車(chē)關(guān)鍵部位圖片，同時(shí)在機(jī)械手臂隨著機(jī)器人前行采集圖片時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)開(kāi)啟面陣相機(jī)，進(jìn)行更為詳實(shí)的底部高清拍攝。該智能檢修系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)人工作業(yè)，可增加40%以上的檢修范圍，降低漏檢率，提高檢修效率。列車(chē)采集信息會(huì)實(shí)時(shí)顯示在控制中心顯示器上，采集完成后，機(jī)器人自動(dòng)回復(fù)至初始位置并關(guān)機(jī)。

智能化設(shè)備組成示意圖

該系統(tǒng)有三大法寶，確保檢查工作的高效、高質(zhì)，即高清圖像采集清晰，故障識(shí)別處理準(zhǔn)確和多種驅(qū)動(dòng)模式兼容。

法寶1：高清圖像采集清晰。圖像采集機(jī)器人可以采集轉(zhuǎn)向架各個(gè)方向上關(guān)鍵部位的高清圖像，多自由度柔性機(jī)械臂攜帶圖像采集裝置采集轉(zhuǎn)向架頂部、側(cè)面和底部高清圖像，同時(shí)線掃相機(jī)采集整個(gè)車(chē)體底部高清圖像，面陣相機(jī)采集轉(zhuǎn)向架底部高清圖像，確保全面覆蓋車(chē)輛待檢查區(qū)域。

智能化設(shè)備掃描影像

法寶2：故障識(shí)別處理準(zhǔn)確。通過(guò)采用先進(jìn)的圖像特征識(shí)別技術(shù)和機(jī)器深度學(xué)習(xí)技術(shù)，極大的提高故障識(shí)別準(zhǔn)確度。采集到的高清圖像通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行?，并利用圖像識(shí)別算法對(duì)圖像進(jìn)行自動(dòng)故障判斷，例如部件丟失、螺栓松動(dòng)、異物、斷裂、尺寸磨耗等，系統(tǒng)能及時(shí)將信息自動(dòng)反饋給檢修人員進(jìn)行核實(shí)。

影像識(shí)別和學(xué)習(xí)技術(shù)

法寶3：多種驅(qū)動(dòng)模式兼容。圖像采集機(jī)器人根據(jù)檢修作業(yè)不同條件，可采用掛式或在地面鋪設(shè)鋼軌兩種方式進(jìn)行工作，兼容多種工況需求，還可以根據(jù)用戶(hù)需求，量身定制檢修模式。

總結(jié)一下：方案6

名稱(chēng)：地鐵智能機(jī)器人“晶晶”
時(shí)間：2018年1月

應(yīng)用狀態(tài)：初亮相

2018年1月16日下午，鄭州市區(qū)紫荊山地鐵站內(nèi)，由鄭州地鐵舉辦的2017年“晶晶服務(wù)”責(zé)任報(bào)告發(fā)布會(huì)上，來(lái)了一位特殊的明星“晶晶”——即將應(yīng)用于地鐵站臺(tái)內(nèi)的鄭州地鐵智能機(jī)器人。

此次在紫荊山地鐵站亮相的共有兩臺(tái)機(jī)器人。這兩部機(jī)器人均是白色，上體有兩肢，下體則是輪子代腳。臉部為小型黑色屏幕，有黃色的電子眉眼。前胸是一個(gè)屏幕，上面顯示著機(jī)器人的各種功能：左上角有時(shí)間和天氣，下面有線路查詢(xún)、本站信息查詢(xún)、運(yùn)行時(shí)間、票價(jià)政策、乘車(chē)須知、失物招領(lǐng)、語(yǔ)音查詢(xún)、機(jī)器人領(lǐng)路等。機(jī)器人得到指令，能夠完成屈臂、前行等移動(dòng)功能。

據(jù)了解，該智能機(jī)器人可以通過(guò)語(yǔ)音交互提供簡(jiǎn)單的問(wèn)詢(xún)服務(wù)，包括換乘路徑、線網(wǎng)首末班車(chē)查詢(xún)、出入口公交信息查詢(xún)等，乘客可通過(guò)機(jī)器人界面的喚醒按鈕自助查詢(xún)。以后，機(jī)器人還有望實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)、自我進(jìn)化，為廣大乘客提供更全面、更人性化的服務(wù)。

這是機(jī)器人“晶晶”首次公開(kāi)露面，鄭州地鐵也將成為中部地區(qū)率先引進(jìn)機(jī)器人服務(wù)的地鐵。此次只是在紫荊山地鐵站亮相，具體將來(lái)安置在哪些地鐵站，什么時(shí)候開(kāi)始正式服務(wù)，鄭州地鐵將按照具體情況進(jìn)行安排。

名稱(chēng)：能夠在地下空間進(jìn)行鉆孔、機(jī)動(dòng)操縱、定位、導(dǎo)航的機(jī)器人系統(tǒng) “BADGER”

時(shí)間：2017年
應(yīng)用狀態(tài)：尚沒(méi)有任何原型硬件的展示

BADGER （roBot for Autonomous unDerGround trenchless opERations），是一種能夠在地下空間進(jìn)行鉆孔、機(jī)動(dòng)操縱、定位、導(dǎo)航的機(jī)器人系統(tǒng)。

根據(jù)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)者介紹，靈感來(lái)自那些通過(guò)挖掘隧道來(lái)生活的自然動(dòng)物，可用于幫助人類(lèi)開(kāi)拓更多的地下空間。盡管這聽(tīng)起來(lái)很酷，不過(guò)從設(shè)計(jì)圖上來(lái)看，這款機(jī)器人給人的感覺(jué)就像是——一條巨大的蚯蚓。

目前有關(guān)地下的工作都得依靠建筑公司來(lái)進(jìn)行，采用各種挖掘機(jī)械來(lái)進(jìn)行打洞、安裝管道和電纜。但這也往往有局限性：通常建筑公司使用的機(jī)械設(shè)備無(wú)法獨(dú)立導(dǎo)航，無(wú)法檢測(cè)巖石、管道、建筑地基等障礙物，常常需要依靠人類(lèi)來(lái)確定挖掘的路線。

此外，這些傳統(tǒng)的機(jī)器通常設(shè)計(jì)為直線行進(jìn)，不能構(gòu)建繞組、復(fù)雜的隧道網(wǎng)絡(luò)。所以，建筑公司往往需要挖開(kāi)一條露天溝渠，將管道安裝在溝渠里，然后再填土覆蓋，如此建筑成本也很高昂。

相比之下 ，BADGER 則顯得智能很多。它能夠自主在地下挖洞，為管道挖好渠道，依據(jù)現(xiàn)有的地況自主導(dǎo)航，能避開(kāi)巖石及其他地下管道設(shè)施，尾部還能即時(shí) 3D 打印管壁，無(wú)需人工澆筑管道。

這樣一個(gè)機(jī)器人鉆進(jìn)機(jī)的原理就是旋轉(zhuǎn)與沖擊鉆進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，在機(jī)器人前方會(huì)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)的鉆頭，在強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)與沖擊的力量下分解前方的土壤及巖石，粉碎的土壤及巖石將被吸起并從機(jī)器人背面的管道排到地面，以保證隧道內(nèi)部的通暢。前方空間空出來(lái)后，機(jī)器人會(huì)像蠕蟲(chóng)般向前推動(dòng)。

機(jī)器人的整個(gè)身體是模塊化的，其中包含驅(qū)動(dòng)模塊、關(guān)節(jié)模塊、及工具模塊，會(huì)分別根據(jù)作業(yè)要求進(jìn)行任務(wù)切換。在作業(yè)上方的地表裝有強(qiáng)穿透性的雷達(dá)天線陣列，通過(guò)電子導(dǎo)航傳感器和激光器等設(shè)備幫助指導(dǎo)地下機(jī)器人的正常運(yùn)行。

BADGER 項(xiàng)目的人員來(lái)自五個(gè)歐洲國(guó)家的七個(gè)科研機(jī)構(gòu)，由馬德里卡洛斯三世大學(xué)（Carlos III of Madrid）機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的 Carlos Balaguer 教授、Santiago Martínezde la Casa 教授和Carmede Andrés Sanchis 教授牽頭開(kāi)展合作。這個(gè)項(xiàng)目已于今年 1 月正式啟動(dòng)，并且已經(jīng)為未來(lái)三年的工作計(jì)劃籌集了 370 萬(wàn)歐元的支持資金，目前尚沒(méi)有任何原型硬件的展示。

說(shuō)不定在未來(lái)，鉆地挖洞修地鐵的事，就可以交給這樣的機(jī)器人了。只是也會(huì)很擔(dān)心會(huì)不會(huì)有一天早上醒來(lái)，發(fā)現(xiàn)某條程序錯(cuò)亂的機(jī)器人鉆到自己家的客廳來(lái)了；看著它露出尖尖的腦袋無(wú)辜的望著自己，這感覺(jué)真是既奇妙又尷尬。

總結(jié)一下：

當(dāng)然了，上面介紹的都只是國(guó)內(nèi)軌道交通行業(yè)對(duì)機(jī)器人的研究或應(yīng)用。事實(shí)上，在國(guó)外，也已經(jīng)有了不少機(jī)器人的應(yīng)用。比如2008年就報(bào)道過(guò)，韓國(guó)首爾嘗試過(guò)上崗地鐵站內(nèi)向?qū)C(jī)器人；2016年，日本東京地鐵站近日透露，為了強(qiáng)化對(duì)乘客的向?qū)Чぷ?，決定從2016年12月1日至2017年3月31日期間，在上野站試驗(yàn)投入使用可提供多語(yǔ)種向?qū)У娜诵螜C(jī)器人“Pepper”；2017年3月，俄羅斯首都莫斯科地鐵決定使用名為Metrosha的機(jī)器人，在城市主要地鐵站迎接到達(dá)的旅客……

近日，美國(guó)《世界日?qǐng)?bào)》編譯稱(chēng)，CNN財(cái)訊的一篇研究報(bào)告，指出人工智能機(jī)器人，將于未來(lái)五年至十年開(kāi)始取代許多性質(zhì)重復(fù)單調(diào)的工作，美國(guó)將有許多工作由機(jī)器人來(lái)做，以拉斯維加斯為例，到2035年，拉斯維加斯65%的工作都要被機(jī)器人取代。

就軌道交通行業(yè)來(lái)說(shuō)，智能機(jī)器人帶給我們的也許是半喜半憂(yōu)。喜的是更多重復(fù)單調(diào)、甚至是危險(xiǎn)的工作將可以交給智能機(jī)器人來(lái)執(zhí)行；憂(yōu)的是許多人將可能就此失業(yè)，需要另覓前途。但無(wú)論如何，智能機(jī)器人在軌道交通行業(yè)的應(yīng)用將是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的潮流。

軌道交通與智能機(jī)器人的融合，你，準(zhǔn)備好了嗎？