简旭不怕失败。7年,这个国网湖北电科院电力科研员在实验室进进出出,经历了成千上万次失败。他要造出敢和万伏高压“握手”的钢铁助手——带电作业机器人。
简旭的电脑桌上,实验记录本摞成小山。前辈们不想他压力太大,安慰说:“这么熬下去,机器人没成,你先垮了。”他回答:“失败多一点,机器人也聪明点。”
在国网湖北电科院的高压试验大厅,简旭不断调试带电作业机器人设计。长江日报记者 宋磊 摄
机器人不能适应强光,他把实验室搬到烈日下
3月7日,简旭来到街头的配网电线杆下,举着激光雷达仰头扫描电线。
对简旭来说,实验室也可以在室外。他仰着脖颈,神情专注——就像2018年盛夏,他在38℃的大热天里,盯着强光里的机械看了整整数日。
这个29岁的工程师从小就喜欢和机器较劲,在中国地质大学(武汉)自动化专业读大三时,他动手设计的基于无人机引导的智能巡迹小车系统,在全国大学生智能汽车竞赛中荣获一等奖。
2018年5月,还在读大四的他,被一个叫“110千伏变电设备带电作业机器人研发及应用”的项目拽入了高压电的世界。
那时的机器人眼神不太好,阳光一强,机械手就找不准作业位置。简旭干脆把实验室搬到户外。38℃的天,他趴在反光刺眼的地上,盯着机器人“犯蠢”——机械臂歪歪扭扭抓空十几次,汗珠一颗又一颗滴落在水泥地上。
“人眼能适应强光,机器为什么不能?”带着疑问,他白天调机器,晚上改代码。他还从海外购置回一台双目相机,投入到软件算法开发中,连续10多天后,视觉和控制语言不兼容的难题解决了。
2019年8月,湖北省第一代110千伏人工智能型带电作业机器人研发成功,机器人在强光阴影下不再有盲区。
简旭让带电作业机器人与无人机技术相结合。长江日报记者 宋磊 摄
失败来得毫不留情,机器人也怕电击
高压实验室里,机器人突然抽搐然后不动了。这是简旭第107次看着机器人“罢工”。220千伏电压让系统失灵。同事摇头叹气。
简旭停了一瞬:“再来。”
2021年8月,简旭入职国网湖北电科院,担任带电作业机器人科技攻关团队研发负责人。同年9月,简旭团队启动了220千伏变电绝缘子带电干冰清洗机器人的研发,这是个不小的挑战。
失败来得毫不留情——220千伏电压是生活用电电压的1000倍,机器人多次遭电击停摆。
不甘心的简旭把几十种屏蔽材料铺满长桌,他要为机器人穿上“防电铠甲”。
哪些材料可以用?不知道。简旭一种一种地进行搭配,一次又一次地重复实验。每2小时一次的模拟测试,他给机器人裹上衣服,通电,失败,再裹上新的衣服,通电,再失败。
“上次撑了3秒,这次5秒,有戏!”“下次!下次可能就成功了”,他心中默念着鼓励自己。
终于,铜箔、金属布、铝网等多材料组合发挥了作用,被包裹住的机器人有效抵抗住强电磁干扰,举起干冰喷枪。
如今在荆门220千伏马家塝变电站,第二代带电作业机器人穿着这身“铠甲”自如作业。这也是国内第一个机器人适应220千伏带电作业的场景。
新一代带电作业机器人能在高压线下干更多精细活儿。
机器人只能干“粗活”?给它一把“手术刀”
2024年7月30日上午9时,江岸区金桥大道附近的10千伏德塔线作业现场,一台白色机器人正用“指尖”给高压线做“微创手术”。激光扫过导线,绝缘皮瞬间绽开,地面响起欢呼——这是简旭和团队造的第四代机器人,带着一把“激光手术刀”。
几年前,机器人还只能干“粗活”。刀片剥线不是切深伤骨,就是切浅破不了皮。简旭翻烂20本电工笔记,发现老师傅下刀前总要摸3遍线:“得给机器装上一把有用的刀。”
简旭跑遍光电市场,试了上百种激光器。
连续9个月,经过上千次实验,他找到一款小型蓝激光器,可发出细如发丝的光束,配上自研的“冷却吹风机”,能让机器人如同外科医生做到“一刀准”。这一技术使机器人剥线成功率从60%提升至90%以上,作业精度达到毫米级。
如今,这双“外科手”能在滋滋作响的高压线上绣花。工人们仰头感叹:“以前我们只能断电作业,现在它切一刀,又快又准,还不用停电。”
现在,简旭又迎来了新的任务,研发新型带电作业机器人及变电站简易巡视机器人。不可避免地又会有失败,简旭摆摆手说:“技术攻关没有捷径,只能反复去试、不断验证,失败几次又算什么!”
(长江日报记者宋磊 通讯员刘超 实习生黄晶晶)
【编辑:王戎飞】