包頭:把操作員撤出危險區,一場人機隔離的技術突圍

走進內蒙古第一機械集團有限公司工藝研究所試驗現場,一幕極具未來感的畫面映入眼簾:安全區內,試驗人員雙手靈巧地操控著手部外骨骼;危險工位上,機器人同步複刻著每一個細微動作,分毫不差。近日,內蒙古第一機械集團有限公司與浙江大學聯合研發的靈巧遙操作機器人項目順利完成,成功實現機器人替代人工進行彈藥裝配,從技術源頭為涉危涉火作業築起了一道堅實的安全防線。

試驗人員正在操作靈巧遙操作機器人手部外骨骼。

長期以來,彈藥裝藥等環節如同「在雷區跳舞」——作業人員需近距離手工作業,安全風險極高。針對這類高危場景對操作精度和臨場感的苛刻要求,研發團隊構建起「動作捕捉—多模切換—力覺反饋」的全鏈路技術系統。自主研發的六自由度力觸覺交互設備可完整捕捉人手整體運動,手部外骨骼則能精細還原手指姿態與各關節角度;匹配的核心軟件框架ToM支持多種遙操作架構在線切換,作業人員可根據不同裝配任務靈活調用。從指尖姿態到關節角度,操作者的手部動作被完整映射至終端機器人,在複雜狹小空間內實現精準作業。

工作人員正在操控靈巧遙操作機器人。

「這套系統更為關鍵的是,末端集成的實時壓力感知與精準控制模塊,可將裝配接觸力實時反饋至主端,並以匹配的力觸覺刺激作用於作業人員手指,形成‘力覺臨場’閉環。」項目團隊研發人員楊帆介紹說。在彈藥裝配測試中,團隊成功將作業人員對不同裝藥量下硝基墊片裝配壓緊的經驗數據化,融入控制系統,實現了人機協同的高精度裝配。

據瞭解,此次研發的靈巧遙操作機器人可直接應用於特種車輛測試彈藥裝配、涉火涉危操作等各類危險場景,技術適配性強,產業化前景廣闊。研發團隊表示,這一技術不僅徹底實現了人機隔離,還增強了作業數據的採集分析能力,為危險作業智能化、安全化升級提供了堅實的技術支撐。