无人化启动、加速、转向、制动……“无人驾驶”的大机器依靠远程操作技术就能完成几乎各项任务!无论是一体式操作台,还是便携式操作手柄,通过远程操作系统,操作手都可以充分地评估操作地形,进而对设备进行远程控制。随着远程遥控驾驶技术越来越成熟,工程机械生产商瞄准了特殊作业市场,竞相进入“无人驾驶”的研发行列。国内外顶尖厂商,如卡特彼勒、小松以及三一、徐工、山河智能、山推、国机重工等,都研发出了自己的远程遥控驾驶工程机械产品。
远程遥控技术与工程机械的技术融合带来的首要问题是,在施工作业中远程操控的驾驶人员如何随时了解、掌握作业对象的位置、形状、大小等信息。三一SY215 VR遥控挖掘机通过在驾驶室上安装天线发射接收系统,用来传递接收摄像头采集到的图像和操作指令。装载的双目3D摄像头、随动系统、前置图像、视频图像无线传输等设备,让驾驶员在带上VR眼镜后,其视觉、听觉及安全防护等效果与在原驾驶室操作基本等同,然后通过手中的遥控器或者远程遥控操作舱,就能对挖掘机进行远程操控。通过远程遥控操作舱,遥控操作、无人驾驶性能表现与常规挖掘机相同,遥控距离可达2000米。
此外,最困难的挑战可能是主机厂商如何利用工程机械集成信息,应用计算机微控制器,通过传感器感知外界动态信息并接受司机操作指令。厦工XGJE智控系统将传统的控制系统进行了彻底升级,机器完全实现了电控化,功能拓展可通过软件实现。传统机械大多数采用手动操纵阀和先导阀来控制机器,一般来说都是需要操作手在机器驾驶室进行操作,机器在恶劣工况环境中施工,操作手舒适度较差,进而降低了操作手的工作效率。“而无人驾驶工程机械在这一点上则可以很好的弥补人力操作的缺失。”厦门厦工机械股份有限公司工程技术研究院院长助理卓继文表示。
“在精准性和稳定性方面,与传统有人驾驶的机械相比,无人驾驶机械的表现更加突出。”三一重工路机研究院院长刘秋宝介绍道,操作手手握方向盘想要保证方向的笔直是极为困难的,而对于高度智能化的无人驾驶机械则轻而易举。同样一个路段,人工可能要压三遍,无人驾驶压路机两遍甚至一遍成型,这就大大提升了工作效率。此外,用户掌握无人驾驶机器的遥控操作,只需要接受很简单的培训就可以了。把遥控系统做成手机app,让用户通过手机实现对机械的实时操控,是三一重工实现无人驾驶的一个构想。
由于不需要考虑操作人员的相关问题,故而在机器的设计上就有了更多的选择性,可以进行更多的优化改进。有些地方需要配重加重,有些地方需要减轻,都可以很方便的进行设计调整。而在有人驾驶的情况下,这些调整是极其困难的。保证人员的安全和舒适是设计师首要考虑的问题,而这是以牺牲机器性能为代价。举个例子,压路机在进行工作时,会产30Hz左右的声波,而这会让驾驶员会觉得十分不适。而无人驾驶,不需要考虑操作手的问题,在设计时可以把频率拉的更长,从而使得压实效果更好。
在不断迸发的技术创新中,工程机械正在一点点释放新的价值。无人驾驶只是人工智能颠覆行业的一个侧面,颠覆的核心在于人车关系、车车关系的重构。如果对工程机械价值的挖掘仅存于工业设计的不断突破,那人工智能就太过大材小用了,事实上,人机交互的创新才是这项技术的真正魅力所在。
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