技術(shù)變革，為工程機械操控安全保駕護(hù)航

近年來，隨著越來越多的目光開始聚焦智慧礦山和智慧港口，遠(yuǎn)程智控、跨國作業(yè)、智能感知等新興名詞開始逐漸走進(jìn)了大眾的視野當(dāng)中。作為高危、復(fù)雜作業(yè)場景的代表，礦山與港口作業(yè)中引入機器視覺技術(shù)不僅極大地保障施工安全，對于工作效率也有顯著的提升。近日，我們有幸采訪了北京拓疆者智能科技有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人胥明日，一起來聽聽拓疆者如何為工程機械操控安全保駕護(hù)航？機器視覺技術(shù)在其中又有哪些具體的應(yīng)用？

記者：拓疆者遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)延遲為170ms，這個數(shù)字對于實際操作有什么影響？如果想要進(jìn)一步降低延遲，需要從哪些方面改善？

胥明日：拓疆者的遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)整體的延時5G條件下大約170ms，這其中借助5G的發(fā)展，傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)延時已經(jīng)達(dá)到了10ms以內(nèi)。我們也在積極嘗試進(jìn)一步降低延時，這其中包含編解碼算法的優(yōu)化，以及對現(xiàn)場感知數(shù)據(jù)進(jìn)行異構(gòu)的并行運算等等。目前我們最新的進(jìn)展可以達(dá)到140ms了，也就是遠(yuǎn)程控制的手柄動一下，看到屏幕里挖掘機動起來的時間間隔，據(jù)說好多網(wǎng)絡(luò)游戲也是差不多這個級別的延時。

記者：遠(yuǎn)程操作的畫面視角、清晰度等問題與真實場景相比終究會有一定差異，這是否會影響操作員的判斷，拓疆者如何解決非真實場景帶來的局限性，實現(xiàn)精準(zhǔn)化操作？

胥明日：的確會有很大的差異，我們之前也嘗試了完全通過遠(yuǎn)程遙控來去施工，但受限于景深、視野等問題，很難保證司機的實際效率。我們采取了“遠(yuǎn)程人機交互”的方式，就是基于人機交互設(shè)計的遠(yuǎn)程智能化操控。簡單來說，就是人在遙控的時候，可以自然的把很多的動作放到本地去運算和處理，遙控的不是單一的動作，而是啟用自動化控制的指令。這樣就可以把挖掘機變成機器人，實現(xiàn)精準(zhǔn)的操作。比如挖掘機挖了料裝車，“挖”這個動作是遙控的，“裝車”這個動作是自動的，這樣自動裝車不僅節(jié)省了很多時間，同時還保證每一斗都是按最佳路線落到卡車正上方，并且不會裝偏，避免了不同司機疲勞操作帶來的安全風(fēng)險。

記者：在遠(yuǎn)程遙控施工作業(yè)中，拓疆者從哪些方面來提升工作效率？

胥明日：自動駕駛中有感知、規(guī)劃和執(zhí)行三個步驟，這些步驟同樣存在于挖掘機操作過程中，拓疆者便是從感知、規(guī)劃和執(zhí)行三個方面來提升作業(yè)效率的。以感知為例，挖掘機操作手在開挖掘機的時候，因為盲區(qū)很多，操作手要不斷的觀察周圍是否有行人以避免出現(xiàn)安全事故，這就會造成司機在工作的時候損失效率。拓疆者在智能挖掘機上安裝攝像頭覆蓋盲區(qū)，通過機器視覺的方式進(jìn)行人員識別，當(dāng)發(fā)現(xiàn)行人后以彈窗的形式提醒遠(yuǎn)程操作人員，同時挖掘機本地自動降速。這樣在有人的時候可以及時保證周邊人員的安全，沒有人的時候司機完全不用分心去觀察周圍的人，從而可以更專心的進(jìn)行施工作業(yè)。

記者：機器視覺技術(shù)在拓疆者遠(yuǎn)程智控系統(tǒng)中有哪些具體應(yīng)用？

胥明日：機器視覺在我們的產(chǎn)品中是非常重要的一項技術(shù)。除了上面的例子，比如智能化功能矩陣中，我們也做了斗齒健康管理監(jiān)測功能。在礦山施工過程當(dāng)中，挖掘機挖斗的斗齒要去挖很硬的礦石，容易造成斗齒的脫落和斷裂。斷裂的斗齒跟礦石一起運到粉碎機里，容易將粉碎機卡壞，造成礦山的生產(chǎn)停滯，維修粉碎機也是一筆不小的投入。我們通過遠(yuǎn)程遙控的畫面，可以直接進(jìn)行斗齒的深度學(xué)習(xí)，利用機器視覺的技術(shù)來判斷挖掘機的斗齒是否完好，一旦有了缺失就及時提醒，避免掉落的斗齒被運進(jìn)粉碎機中。

類似的例子還有很多，包括景深探測、一鍵卸料自動裝車等等，都用到了機器視覺的技術(shù)。

記者：拓疆者已邁出礦山、港口的無人化作業(yè)的第一步，公司下一步目標(biāo)是什么？是否已經(jīng)取得一定進(jìn)展？

胥明日：拓疆者目前在礦山和港口的無人化作業(yè)里的確走的還比較快，但是畢竟新的技術(shù)在傳統(tǒng)行業(yè)里的應(yīng)用需要行業(yè)人士的理解和接納。目前我們也在積極推動更多的礦山和港口看到拓疆者的產(chǎn)品價值，這是我們下一步的主要目標(biāo)。幸運的是在這個過程中我們被日本的客戶發(fā)現(xiàn)了，他們的勞動力短缺非常嚴(yán)重，而且開挖掘機的操作人員平均年齡達(dá)到了將近60歲，他們希望我們可以從中國遠(yuǎn)程遙控日本的挖掘機。我們在2022年3月底成功從北京遙控起了日本的挖掘機，得到了日本客戶的大力贊賞，目前我們也在積極探索日本產(chǎn)廢中轉(zhuǎn)站的遠(yuǎn)程遙控應(yīng)用。

同時除了挖掘機之外，拓疆者的遠(yuǎn)程智能遙控系統(tǒng)也加裝在了裝載機、鉆機等14個品類的工程機械上面，更全面的為客戶實現(xiàn)安全高效的生產(chǎn)作業(yè)。

記者：公司遠(yuǎn)程智控系統(tǒng)或可幫助受傷、殘疾人士再就業(yè)，是否已有此方向的規(guī)劃和執(zhí)行？

胥明日：拓疆者的遠(yuǎn)程智控系統(tǒng)將操作員與作業(yè)現(xiàn)場相分離，在保障操作員生命健康安全的同時也在一定程度上降低了施工作業(yè)的難度。曾經(jīng)有受過傷的挖掘機駕駛員聯(lián)系到我們，希望加入我們的項目讓自己重新走上崗位。我們的遠(yuǎn)程智控系統(tǒng)確實存在幫助受傷、殘疾人士再就業(yè)的可能，目前我們也有這樣的計劃，只是暫時還沒有找到合作伙伴。我們會繼續(xù)遠(yuǎn)程智控系統(tǒng)的完善升級，保障礦山、港口等高危作業(yè)產(chǎn)業(yè)安全，助力產(chǎn)能升級，讓更多的行業(yè)和個人受惠。如果咱們這篇報道恰好被殘聯(lián)的組織看到，也非常希望他們可以聯(lián)系我們。

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記者：未來，拓疆者遠(yuǎn)程智控系統(tǒng)是否能夠?qū)崿F(xiàn)真正的無人化，如同AGV、消殺機器人、掃地機器人一樣能夠?qū)崿F(xiàn)獨立作業(yè)？

胥明日：我們堅定地相信未來挖掘機這一類的工程機械會變成真正的機器人，可以實現(xiàn)獨立作業(yè)。但這個時間可能會很長，在個別簡單工況可能會率先實現(xiàn)。但事物的發(fā)展總會有一個過程，讓我們拭目以待吧！
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