大型化、智能化和无人化,是国际上矿用车发展的主流方向,有的发达国家企业早在20多年前就在进行无人驾驶技术的研究和实验,现在世界上已经有300台无人驾驶矿用车在编队运行。当然,对于发达国家企业来说,这项高端技术也是“不外传”的。
现在,我国是世界上第三个进入无人驾驶矿用车领域的国家。我国首台无人驾驶矿用车的诞生,也凝结了科研人员的无尽心血。
核心技术只能靠自己
我国首台无人驾驶矿用车,诞生在中国兵器工业集团北重集团北方股份。
在2015年之前,我国在无人驾驶矿用车领域仍是一张“白纸”。自身产品创新能力不足,核心零部件话语权弱,自主配套体系薄弱,特别是核心技术、关键技术买不来、换不来、等不来,只能靠自己。
起步晚、零基础,向世界矿用车顶级技术进军,难比登天。“在没有任何技术参考的情况下,我们只能自主研发。”产品研究院副总设计师王逢全说。
一年,形成可研报告;两年,设计方案出炉;三年,NTE120AT无人驾驶电动轮矿用车下线;四年,在用矿车无人驾驶改造完成;五年,无人驾驶矿车进入矿山试验,实现了在包钢、海螺、华能集团伊敏河等矿山的小批量运行。
说起研发中的故事,项目团队中的“老大哥”张强记忆犹新:“研发过程中的难点接连不断,问题不少,最让大家印象深刻的就是控制柜‘宕机’现象,这个控制柜相当于矿用车的大脑,负责收集和处理信号,它出现问题,就相当于‘死机’。我们几个人一个多星期都没有找到问题所在,最后就用最笨的办法每条指令逐一测试,用示波器、专用软件来回对比数据,最终找到了症结。”
最终,项目团队研发出的NTE120AT无人驾驶电动轮矿用车,采用车辆线控技术,可以在矿山现场精准、平稳且流畅地完成停车入位、停靠、轨迹运行,还能完成自动倾卸、自主避障等操作。
我国无人驾驶矿用车在自主驾驶、自动作业、环境感知、行为控制和决策、定位及导航等关键技术上,均实现了24小时无人驾驶循环作业。
改造旧矿用车
国外企业只做新车,而在用矿车上改造无人驾驶更符合中国实际的情况。据不完全统计,目前我国正在使用的矿用车有2万余辆,如果都替换成新车将耗资巨大,但是通过改造完成无人驾驶,能够省下相当大的一笔费用。
2019年,他们开始与包钢合作,对白云铁矿已经使用了13年到15年的4台老旧矿用车进行改造,这是世界上首次对既有矿用车进行无人驾驶改造,为此,他们做了无数次的试验。
目前,在白云鄂博铁矿东采场现场,装载着矿石的矿用车在矿坑道路上“自由行驶”,驾驶座上安全员不进行任何操作,矿用车还能自如地前进、倒车、刹车,或平稳行驶。
这些矿用车基本实现了准确行驶与精准停靠,并将横向误差和航向误差限制在厘米级别。
“老树桩上发新芽。”一批“改造款”无人驾驶矿用车进入矿山试验,中国的无人驾驶矿用车,正在不断加速前行。
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