列车“守卫者”智能机器人入列上海地铁
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2022年07月13日 09:17:06
来自于轨道交通
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继上海地铁4号线蒲汇塘基地的 “瓦力”机器人后,上海地铁车辆巡检机器人家族再添新成员——“守卫者”。作为新成员的它不仅沿袭了“瓦力”的沉稳,四轮八驱的配备更是大大提高了机动性。当“守卫者”先进工业风的机身穿梭于极富历史痕迹的梅陇基地车场中,科技与岁月的对照刻画出浓浓的赛博朋克感。  



继上海地铁4号线蒲汇塘基地的 “瓦力”机器人后,上海地铁车辆巡检机器人家族再添新成员——“守卫者”。作为新成员的它不仅沿袭了“瓦力”的沉稳,四轮八驱的配备更是大大提高了机动性。当“守卫者”先进工业风的机身穿梭于极富历史痕迹的梅陇基地车场中,科技与岁月的对照刻画出浓浓的赛博朋克感。


 
 

1号线配属的列车数量多、服役年限长、设备可靠性较低,日常的人工巡检工作量大。梅陇作为上海地铁历史最悠久的基地,车库环境和硬件设施较为落后,时值酷暑,在时间久、强度高、车库环境相对闷热的特点下保持高质量、高效率的巡检作业是对车辆人员的巨大挑战,而智能巡检机器人正是这种挑战背景下的破局者。


 
 

“守卫者”武艺大揭秘

(1) SLAM导航定位技术


“守卫者”采用基于3D激光、深度相机和IMU的多传感器融合技术,实现了在短时间内即可完成列车转向架的3D稠密点云地图构建,并且同一型号的列车可共用一张地图,大大缩短了实施时间并降低了对地沟环境的要求,应用更加便捷和灵活。基于所构建的3D地图,通过融合3D激光和深度相机信息,实现高精度定位,自主导航重复定位精度可达±1cm。

 

(2) AI缺陷识别技术


“守卫者”搭载了线扫激光、高清相机、红外热成像仪等多种传感器,可实现2D、3D同源异构数据的采集,基于多模态深度学习技术完成多种缺陷的精准识别。在异常样本缺少的情况下,采用基于迁移、正样本或小样本的深度学习技术,能够对列车部件的异物、裂痕、螺栓松动、缺失等多种故障进行AI识别。

 

(3) 自主爬坡巡检


“守卫者”进行检测任务前,会先感知列车的状态再进一步执行巡检任务。巡检前,“守卫者”能够对列车车号、车头方向进行自动识别,再进行导航路径规划,可实现不同状态下的正反向25°爬坡、列车侧边不停车巡检、任务智能调度等功能,达到随停、随换、随检能力,实现开始任务、列车状态感知、导航定位、路径规划、AI识别、自主充电的全流程自主巡检。

 

 

(4) 人机交互系统


“守卫者”的一举一动,可在人机交互系统下发执行和查看反馈。交互界面可下发机器人的全流程、特定流程巡检,实现任务的灵活切换;可动态显示“守卫者”所巡检的车辆,展示列车巡检的进度、结果及缺陷分布;通过高清相机可以从“守卫者”的视觉查看巡检内容;对于巡视过程中发现的异常信息,通过声、光等方式提醒工作人员及时了解并处理缺陷,保障列车运行安全。


 

“守卫者”岗前培训探营直击

       岗前培训是新人在公司组织中的职业生涯起点,是掌握本职工作所需方法和程序的必经历程,“守卫者”也不例外。

 

 

“守卫者”的岗前培训主要包括外围部署、整车建图、导航测试和日检规程学习:

1).外围部署:主要包括充电房、无线AP、后台服务器、控制柜等。

 
 

2).整车 建图:对列车转向架进行3D点云地图构建,主要步骤为:将“守卫者”控制到列车车头位置->开启建图程序(“守卫者”沿着地沟中线自主行走)->到达列车另一端末端后,下发结束建图。下图所示为01A05车型的整车转向架3D稠密点云地图。


 

3).导航测试:在构建好地图之后,需要验证地图的可靠性。因此,在地图中设置若干巡检点,从一侧到另一侧进行自主导航测试,观察定位置信度及导航准确性。完成验证后,即可在该地图上实施巡检信息。


 

4).日检规程学习:“守卫者”能够慧眼识缺的前提是掌握哪些位置检测哪些缺陷,学习步骤如下:

1、巡检信息示教:根据项点梳理表,在所构建的地图上依次示教每个巡检点和待检测信息(包括“守卫者”的位姿、机械臂末端位姿、线扫的两端点、检测类型等),直到全部完成;

2、前后端联调:下发返航充电任务,“守卫者”返回充电房。将示教信息导入后台系统,配置、下发全流程巡检任务,验证“守卫者”的自主巡检流程,对存在偏差的点位进行修正;

3、模型训练及部署:对采集的样本进行分类、样本增强、模型训练和验证和调优,再将模型部署到后台服务器;

4、全流程巡检及优化:完成上述学习后,“守卫者”即可实现全流程自主巡检并输出缺陷分析结果。一次的成功不能代表“守卫者”就能持续优秀地完成本职工作,在之后的一两周内还将根据所见所得继续学习,达到稳定之后方能上岗。

结语

智能化是当前轨道运维发展的关键词,期待“守卫者”早日完成培训,尽早上岗,为列车安全运营保驾护航。




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少男少女
2022年07月13日 13:27:26
2楼

            
谢谢楼主分享    

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什么东东嘛
2022年07月13日 13:32:47
3楼


感谢楼主的分享,感谢楼主的辛苦付出。

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