科创中国

大型矿用挖掘机作为露天矿山生产的主力装备，承担着繁重的生产任务。挖掘机操作人员一直在恶劣环境下进行作业，时刻面对着复杂的现场工况，存在效率低，能耗高，安全性差等问题。随着人工智能技术、控制技术、信息技术以及传感技术的快速发展，使得挖掘机“智能化”、“少人化”甚至“无人化”有了可实现的基础。 项目设计自适应挖掘解决堵转，作业不连续问题；通过位置传感器定位定姿，实现安全区域设备防撞保护；通过车铲定位定姿，设计智能辅助卸载；采用毫米波雷达、AI图像识别对进入人员与设备预警等。工作面采用多摄像头拼接解决大视距宽视角问题；合理设计挖掘机摄像头位置，通过360环视技术完成周围环境呈现设计；设计关键部件温度、压力、行程状态检测，通过数字化、信息化反馈至远程端。采用了先进的NAT穿透技术，实现了在公网5G内的点对点连接，并将全链路延时（包括信号的融合处理）降低到200ms以内。升级为5G专网，全链路时延可进一步降低至150ms内。设计线性控制系统、音视频与控制信息融合的信息显示系统；设计六自由度仿真座椅平台，操作员真实感受挖掘机挖掘过程中的真实力反馈。设计边缘服务器进行数据5ms级的数据采集与记录，建立专家知识库，通过大数据分析与挖掘，为远程端提供健康分析与故障预警信息。 由于大型矿用挖掘机工况复杂，且需要与矿车等设备协同作业，难以直接实现无人自动驾驶，远程操作的智能化开发与研究可以起到过渡作用。作为国内大型矿用挖掘机市场占有率最高的主机生产厂家，承担起矿用挖掘机智能化实施的责任。借国内良好的5G技术发展之风，不断在大型矿用挖掘机智能化方面进行设计与应用，提升我国智能装备在世界上的竞争力。