“我自己就是煤矿职工子女,
从小就在矿上长大。”
从上海交大机器人实验室毕业后,
上海市科技启明星计划获得者、
伯镭科技联合创始人兼CTO杨扬,
兜兜转转,
又回到了他熟悉的矿山,
用他所学到的科学技术
赋能智慧矿山的发展。
他的经历,仿佛也与技术路线自身的发展相吻合——机器人技术在不断演进中,其中一股汇入到了自动驾驶的浪潮中,成为推进自动驾驶技术落地应用的新一代“弄潮儿”。
据杨扬介绍,目前,
正搭载伯镭系统矿卡最多的矿场
是一个海拔超过3000多米的高原矿,
冬天的时候特别冷,
常年恶劣的自然环境,
让采场职工的身体健康
受到了严重的影响。
经过三年多的合作,
已有十台来自伯镭的全自动矿车
7*24小时地在这座环境恶劣的矿山上,
代替着人进行工作。
切中刚需
深“挖”矿山需求场景
2015年创业,伯镭团队陆续尝试了一些机器人商业落地的方向,寻找比较有商业价值的场景,能更早地落地。
2018年,伯镭正式进入智慧矿山的领域:“我们觉得,技术是一方面,但市场的刚需其实是更重要的,一定得是一个硬刚需。”
作为矿上长大的孩子,
杨扬对于矿车司机的状况,
有着更为直接的了解。
许多矿山的自然条件十分恶劣,
地处高原之上,非常寒冷,风沙很大,
因此,矿车司机短缺
是目前许多矿场的共性问题
杨扬谈道,他们调研发现,目前,矿山上已少见80后、90后的司机,而70后已快步入退休。因此,比起许多人担心的自动驾驶可能会使司机失业,在这一细分领域中,自动驾驶恰恰是“刚需”。
而另一方面,政策的支持非常强烈,
内蒙古、新疆等能源大省
近年来纷纷出台
支持智慧矿山建设的政策文件。
如内蒙古自治区今年2月出台的《内蒙古自治区人民政府关于促进制造业高端化、智能化、绿色化发展的意见》配套方案中标注,到2025年,内蒙古的智慧矿山建设中,自动驾驶矿车数量要达到1200台。
因此,相较于其他一些赛道,自动驾驶在矿山这一应用场景,可能会更快实现商业化落地。
模块化理念
根据场景选择合适的“武器”
矿车的自动驾驶,存在着重重挑战。
一方面是来自自然环境上的。
据杨扬介绍,典型的工矿大多是急弯+上坡,矿场上大多是非铺装路面,因此会非常的颠簸,这对于自动驾驶技术提出了很高的挑战。同时,大部分的露天矿,有很大的扬尘,风沙也会特别大,“这对感知来说,是一个很大的挑战,这是路面上遇不到的。”
另一方面则是技术上的。
“严格来说,矿山上用的并不属于车,而是叫矿山机械,这意味着矿车操控的精准度、响应度其实是远远差于我们常见的家用小汽车的。”因此,如何通过算法与线控的完美衔接,将感知与决策传递到车本身,是这一场景下的特殊难点。
“技术原理其实是通用的,但要针对特定的场景,去做修改和适配。”杨扬说道。
环境也千变万化,
如何因地制宜地进行适配?
杨扬从自己过往的科研经历中,
找到了破题的思路。
在交大读博期间,杨扬参与研究的模块化分布式机器人,曾荣获上海市科学技术二等奖。而“模块化”的思路,一直延续到杨扬如今所从事的无人矿车领域,助力他处理矿车自动驾驶技术遇到的重重困难。
尽管不同的矿场
具体的场景多变,
但对于矿车的自动驾驶技术来说,
万变不离其宗,
都有着装、运、卸这三个环节:
装——
每个矿场所使用的装载设备不同,
有的使用的是大型电铲,
有的则是挖机设备,
需要根据不同的设备
进行特定的协同配合。
运——
在开阔的主干道上,
矿车的控制以卫星导航为主,
在装卸两端,以激光雷达为主。
卸——
在具体场景中,
卸货的地点可以分作几类:
有些是排土场,
有些是破碎站,
还有贯通式的溜井。
模块化的设计思路,让伯镭的智能矿车在适配不同的场景的过程中,大大降低了场景之间由于差异性而导致的适配困难度。
“我们的手上有很多武器,
但要扬长避短,
根据场景选择武器。”
杨扬总结道。
而从实验室,到量产,
则是另一个必须要迈过的坎。
“在自动驾驶这个行业,
大家最关心,也是最头疼的,
其实就是量产。”
“坦白说,自动驾驶的矿车,目前基本上还都是处于研发投入的阶段,但在这个阶段,我们一定要瞄着工程化和量产这一确定的目标努力。”杨扬说道。
从技术选型上来说,要保证技术的稳定可靠、方便复制,以及一致性。
从团队建设上来说,杨扬认为,科学家创业,应避免变成纯研究的团队。“不能追求一个完全的科学家团队,团队需要一部分人研究底层技术,而另一部分人研究技术的应用层面,同时,工程团队也是非常关键的。”
从事这一行业,最直观的感受,可能是辛苦——团队常常需要驻扎在矿场一线。伯镭科技做的第一个项目,是一个位于河南的稀有金属矿,“我们带着整个技术团队,在矿场住了三个多月,现场研发,并做测试。”
科技闪耀发光的地方,
不是总在聚光灯下的,
也在纷飞的尘土和炽热的阳光中,
在真正面临问题的场景里。
“我最大的愿景是,
希望在未来十年,
我们能够实现这样的一个场景
——在一个露天矿山上,
几十、几百辆钢铁巨手在工作、在轰鸣
而整个采面是无人且零碳的,
我们觉得这将是一个伟大的变革。”
杨扬这样说道。
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