探析智能機器人在動車組檢修中的應用

吳曉峰，李郁松，潘成

（中車永濟電機有限公司，山西 永濟 044502）

近些年來，我國人工智能技術迅速發展，使得各種智能機器人應運而生，并在各種工廠流水線上得到了廣泛應用，但在動車組的檢修工作中，盡管其相比從前已經有了長足的進步，但事實上在實際使用過程中仍然存在諸多不利因素，制約著其高效應用，基于此，有必要展開深入分析，以提升智能機器人在動車組檢修中的應用效率。

1 動車組檢修的故障類型

一般來說，動車組都會有一套系統、健全的檢修體系，能夠有效保障動車組的設備處于良好的技術以及功能狀態下，對于列車持續平穩運行有著至關重要的作用。動車組檢修流程主要可以劃分成為5個級別，機輛車底智能巡檢機器人系統所開展的巡檢工作為一二級檢修，通常情況下可以將一級檢修稱之為例行檢查，其主要是在運行整備的過程中詳細檢查相關部件，并針對易耗部件進行相應的補充調整，第一時間維修以及處理偶發性故障。二級檢修大多是在完成一級檢修之后，在原有的基礎上強化檢修的程度、增加檢修范圍以及擴大檢修項目，在需要的情況下應當在停車的基礎上開展維修作業。在開展動車組檢修的過程中通常會遇到以下幾種故障類型。其一是視覺類故障，諸如螺栓松脫掉、防松鐵絲斷裂、部件折斷、制動閘片磨耗導線以及滲油漏水等都屬于視覺類故障。其二便是嗅覺類故障，嗅覺類故障主要會在出現短路以及高溫燒損的狀態下產生焦糊的味道，包括管道在破損的狀態下生出糞便味道、動物尸體腐爛的味道、減震器滲透液體的味道等。其四便是觸覺類故障，該類故障包括異常震動以及局部溫差等。

2 智能機器人應用的不足以及應對措施

2.1 不足之處

采用人工的方式開展高速動車組檢查時通常需要依靠視覺來發現各零部件中所產生的超限、松動、擦傷以及缺損等問題，并在聽覺的基礎上對人眼不可見的風管路進行判斷，進而明確其是否存在泄露問題。同時還要依靠嗅覺明確設備是否存在短路以及過熱等現象，運用觸覺對不可見部分進行感知，判斷其油水是否存在泄露問題。由此可見，在運用人工的方式對高速動車組進行檢查的過程中，需要充分調動起人體的各項器官功能，同時，還應具備一定的第六感官功能，但人工檢修在具體的應用過程中，仍然存在一定的局限性，如疲勞、漏判等，所以當前開始注重強化對于智能檢修機器人的運用。智能檢修機器人本身便有著良好的深度學習能力，但其在聽覺、嗅覺以及觸覺方面比較欠缺，難以完全代替人工完成檢修工作。智能檢修機器人沒有聽覺，在檢查風管路泄漏方面存在不足，尤其是在對于制動風管路的檢查上，絕大多數的風管路都會在裙板內部進行布置，這便給智能檢修機器人對于風管路故障的檢修造成了阻礙。與人相比，智能檢修機器人欠缺嗅覺能力，無法高質量地實現對于設備燒損以及過熱等問題的檢查。

2.2 應對措施

對于智能機器人來說，其在絕大部分的工廠流水線上都能夠充分體現出其優勢，憑借自身影響因素較少以及快速、專一、準確的特點高效完成崗位工作，并實現在原有基礎上勞動質量與效率的提升。然而在動車組巡檢作業中，各方面內容與一般的工廠流水線相比呈現出較為復雜的特點，包括檢查手段較多、故障類型多以及檢查范圍廣等，在動車組所開展的全面巡檢工作中應用智能檢修機器人有著一定的難度。基于此，可以逐漸縮小智能機器人的檢查范圍，使其成為專項檢查機器人，更有針對性地檢查不同類型的故障，例如油位檢查機器人、風管泄漏檢查機器人以及螺栓檢查機器人等，在確保其應用安全的基礎上實現檢查效率和檢查質量的共同提升，同時還能夠減輕工作人員的壓力。除此以外，相關技術人員可以增加智能機器人對于動車組故障識別的方法，并針對智能機器人檢查動車組故障的相關功能結構進行完善，包括異物清除、味道覺察以及觀察窗擦拭等功能，以此提升智能機器人的應用效率。相關工作人員需要全面了解好動車組的實際檢修情況，同時，還要充分同動車組檢修工作人員和相關管理人員展開詳細交流與溝通，并針對該動車組檢修過程中所要遵循的各類指標要求進行明確。唯有充分完善智能機器人巡檢系統的功能結構，才能夠使得智能機器人的技術優勢得以充分發揮，并提高動車組的檢修效率，確保其能夠更加持續、平穩運行。

3 智能機器人在動車組檢修中的功能

3.1 自主報警

在動車組檢修的過程中智能機器人擁有多種功能，其中自主報警是較為重要的功能之一，其主要是利用智能機器人本身所具有的視頻采集設備，對各個動車組車底的情況進行明確，實時采集相應的圖像數據，并將原有的各動車組數據與所采集的數據作對比，針對所產生的故障圖像，運用其系統自帶的自動報警裝置第一時間上報所檢測出來的故障，與此同時，還應將相關數據以及圖像上傳。智能機器人的自主報警系統能夠有效實現對其自身狀態的監控，該技術在應用過程中有了越來越優質的識別精度，能夠幫助智能檢修機器人更加精準地對動車組故障進行識別，這使得動車組所開展的維修作業效率與質量得到了極大程度的提升。

3.2 查詢監控信息

查詢監控信息的功能是智能檢修機器人所具備的重要功能之一，其主要指的是，智能機器人上傳相關故障信息圖像等數據，同時要發出相應的報警信號，進而對檢測過的各動車組的實際功能情況進行查詢并將其上報。該類信息主要包含以下幾方面內容：檢測動作車組的故障類型、故障位置、檢測時間以及故障當前處理狀態等，智能檢修機器人能夠有效對上述信息進行獲取，為其檢修工作開展的質量創造了良好的條件。

3.3 信息的統計與分析

除了自主報警以及查詢監控信息以外，智能檢修機器人還有著對于信息的統計與分析功能，該功能主要是針對動車組的警報信息以及運行狀態進行收集，并在此基礎上完成對其信息的統計與分析工作。然后在匯總全部數據之后制作成報表的形式，此舉能夠有效促進后續檢修以及運輸等計劃制定的高效開展，確保其能夠獲得設備狀態、故障信息以及車組運行信息等多個方面的數據支持。

3.4 復核人工警報

復核人工警報功能是指，智能檢修機器人在完成故障和警報信息的上傳工作之后，開展二次審核的信息連同動車組的實際故障圖像具體內容，其中包含著圖像反查、人工復核以及圖像警報等工作內容。

4 智能機器人在動車組檢修中的應用前景

從目前來看，我國在現代化以及信息化技術方面已經得到了長足的發展，智能機器人在實際應用方面也已經邁入了全新的階段，而其負責動車組檢修的智能機器人在逐漸落實對于相關內部設施以及技術的升級與更新，在靈活應用快速拍照技術的過程中使得全面對動車底部螺栓狀態確認的目標得以實現。

在圖像識別技術中所應用的模板定位技術能夠使螺栓更加快速精準以及有效地實現對于目標的一次性定位。對于各個螺栓所采用的是多線程分析方式，以往所使用的工作方式為先拍照、再分析，而現在則演變為同步進行拍照分析，這在極大程度上降低了檢修過程中所遭遇的阻礙，使得檢修時間得到縮短，對于檢修效率的提升有著重要作用。除此以外，現如今智能機器人中的多軸機器人正在逐漸應用于動車組所開展的檢修工作中，這能夠對人工性質的檢修工作進行高效的模擬，同時，與人類手臂相比，其機械手臂更具有靈活性，能夠完成人工所完成不了的工作，而且機械手臂的前端還帶有高精度的相機，在運行過程中能夠實現工作人員的動態監控，有助于提高實際的檢測效果以及檢測效率，對于動車組的平穩運行有著積極意義。

5 結語

綜上所述，靈活地在動車組檢修過程中應用智能機器人，能夠有效減少人工檢修的壓力，同時還可以提升動車檢修的現代化水平，對其檢修工作效率以及質量的提升都有著積極的促進作用。因此，相關技術人員務必要充分明確其當前所存在的局限性，并在此基礎上優化調整，以實現智能機器人在動車組檢修過程中的優化運用。