本文摘要：摘要：随着机器人技术装备的飞速发展，其在铁路行业的应用越来越广泛和深入。本文对机器人技术装备在故路行业的应用做简要的综述。重点对工业机器人在哈尔滨局集团公司的应用进行了介绍，并结合铁路行业的相关工作，提出了机器人技术装备与铁路企业融合发展
摘要：随着机器人技术装备的飞速发展，其在铁路行业的应用越来越广泛和深入。本文对机器人技术装备在故路行业的应用做简要的综述。重点对工业机器人在哈尔滨局集团公司的应用进行了介绍，并结合铁路行业的相关工作，提出了机器人技术装备与铁路企业融合发展的若干思考和建议。
关键词：机器人技术装备;铁路;应用
1引言
近年来，伴随着人工智能、云计算、大数据、物联网等新兴信息技术快速发展和日臻成熟，为铁路事业的发展注人了新动力，目前国铁集团非常重视智慧铁路建设。通过智能系统的整合集成运用，将物联网、大数据、云计算、人工智能与铁路企业深度融合，利用其更透彻的感知和度量、互联互通和更深人的智能化等特点，不断提升中国铁路智能化水平。因此，全面推进新兴信息技术在铁路科技创新中的应用，加快智能化铁路进程，是铁路企业以创新驱动发展的重要课题。
2机器人技术装备在铁路行业的应用
随着机器人技术装备的快速发展，其在汽车制造、机械加工、焊接、流水线上下料、磨削抛光、搬运码垛、装配、喷涂等作业中得到广泛的应用。工业机器人作为高端制造装备的重要组成部分，是我国先进制造业的重要技术装备，将对未来生产和社会发展及增强军事国防实力都具有十分重要的意义，有望成为继汽车、飞机、计算机之后出现的又一战略性新兴产业m。随着中国机器人产业向“融合发展、深化应用”的不断推进，在铁路行业也涌现出了一大批智能机器人。无论是在站车服务还是检修、监测、检测方面，它们都发挥了重要作用。
(1)成都供电段应用的机器人“成成”，来自成都供电段的“成成”是西成高铁全线首个智能巡检机器人。“成成”的左眼装有红外热成像仪，右眼装有可见光摄像机，在巡视铁路供电线路时，眼里不同颜色代表不同的温度，反映了设备运行的状态。此外，“成成”还会通过发出连续均匀的“嗡嗡”声或发出异常声响对变压器状态进行检测，并在电脑端显示原因，为无人值守变电所的推广应用创新了技术检测手段，进一步提高了变配电所巡检的可靠性和安全性。
(2)成都动车段应用的机器人“聪聪”和“强强”，机器人“聪聪”和“强强”灰色的身体是它的控制中心，两支黄色的检测手臂是它的图像采集机构。控制中心负责收集整理采集的图像、调整整个检查工作过程;图像采集机构负责采集动车组底部各部分的检测信息。机器人“聪聪”和“强强”的应用可使动车检测更加稳定、可靠，并可大幅缩短作业耗时，有效节省了人力资源。
(3)临沂工务段应用的机器人“小坦克”，履带式桥梁检查机器人，搭载了旋转高清摄像头和三轴稳定云台，通过摇控可在桥梁钢梁之间来回穿梭，轻松跨过7厘米的桥梁角钢，使铁路钢桥底部检查无死角，大大提高了检查效率和精准度。此外，全自动机器人在铁路货车轮对喷涂中的应用，成功解决了清漆利用率低、漆膜厚度不均、喷漆场所环境污染严重、人工喷漆对工作者身体健康存在危害等问题[21。焊接机器人在铁路机车转向架焊接过程中的应用，为提高焊接质量、提升生产效率、保证运输生产安全发挥了重要作用131。
3机器人技术装备在哈尔滨局集团公司的应用
3.1铁路车辆减速顶维修机器人技术装备
铁道车辆减速顶(简称减速顶)是以液压油和弹性体为介质，安装在钢轨上，通过滑动油缸帽头与车轮接触对车辆起制动减速作用的一种调速设备。自1973年中国第一台减速顶在哈尔滨局集团公司诞生以来，哈尔滨局集团公司研制的减速顶调速设备已广泛应用在18个局集团公司的200多个车站和冶金、矿山、电力、化工、港口等专用铁道及专用线的站、线，并远销波兰、俄罗斯、美国等国家。减速顶在调车调速、提高作业效率、保证运输作业和人身安全方面发挥着至关重要的作用。因此，定期及时养护维修减速顶，保证减速顶良好的运用状态，对保证运输生产安全至关重要。
3.1.1传统减速顶养护维修存在的问题
传统的减速顶日常及大修期的维修作业各环节全部依靠人工完成，主要存在以下几方面亟待解决的突出问题：(1)人工维修效率低人工完成一台减速顶维修的平均作业时间约为半个小时，而哈南站每年大修期约有2500多个减速顶需要维修、换油。由于人工维修效率低，造成年均大修周期都维持在三个月左右，漫长的大修周期对站组人员调配和车站运输安全都带来了极大的考验。(2)人工维修质量差减速顶维修中，清洗、组装、注油、充氮等若干环节对作业精度有非常高的要求。而人工操作中采用的用毛刷清洗、凭感觉装配、靠手眼配合注油、充氮的“原始”、“粗放”型维修方式，无法做到“精准维修”，难以保证成品减速顶的各项性能指标。
(3)人工维修成本高人工维修作业的主体是维修人员，为保证维修任务的顺利完成，必须配备足够的维修人员。相应的人员工资、社保缴纳、福利待遇等都在无形中增加了维修成本。另外，人工清洗必须采用专用洗油，不仅污染环境，而且成本高昂。(4)作业劳动强度大减速顶的单体平均重量约为13公斤，维修期间对十多公斤的减速顶数次搬转挪移，拆解、清洗、组装、打压、注油注氮等一套工序多次重复进行下来，对维修作业人员的体力造成巨大消耗。
3.1.2引人机器人技术装备维修减速顶方案
按照国铁集团技术标准Q/CR462-2017《铁道车辆减速顶安装、运用、维修要求》、哈尔滨局集团公司标准Q/HBT0038-2011《减速顶检查与修理》等技术标准要求，减速顶室内检修流程从拆解到组装流水线作业需要9道工位、21道工序。铁路车辆减速顶维修引入机器人技术装备，就传统减速顶维修中存在的突出问题，优化减速顶维修流程，将现有的21道工序、9个工位进行优化重组为4个工位。节省实际作业人员4~5名，并有针对性的解决了现场作业中存在的突出问题。主要具有以下特点：(1)采用先进技术，切实提高生产效率。通过“六轴工业机械手”辅以专门研发的“自动化拆装夹具”，配合高洁净度清洗效果的“超声波清洗机”，使一台减速顶的平均维修时间压缩到10分钟以内。(2)保证维修品质，全面提升组装合格率。
利用“超声波”的强大渗透力保证清洗不留死角;通过对现有减速顶实验台的改造升级，加人“数显式”注油、充氮仪器仪表，确保油缸注油误差小于0.1ml，充氮误差小于O.OIMPa;借助“六轴工业机械手”和“自动化拆装夹具”的配合保证安装精度;借助压力传感器与定制化设计的具有数显及存储功能检测装置，实现对减速顶的压力检测，确保每台减速顶的各项性能指标“可视”、“可调”、“可控”。(3)减速顶的转移换位通过“六轴工业机械手”、高精度传感器、传送带等实现，全程不需要人工参与，大大降低维修人员劳动强度。
3.2铁路检修作业关键环节引入机器人技术装备，铁路机车、车辆、工务等检修流水线上，体力劳动强度大、作业环境恶劣、检修标准高、效率要求高的环节，机器人技术装备需求非常广泛而且迫切。我们有针对性的开展现场调研工作，组建项目攻关团队，保持定力持续开展科技创新，解决安全、生产、经营中突出的关键问题，充分发挥科技创新的支撑引领作用，助推企业快速发展。
4机器人技术装备与铁路企业融合发展的若干思考
4.1深化机器人技术装备在铁路行业的应用
加强现场调研，推进机器人技术装备在铁路固定、移动设备检修作业关键环节的应用，从而改善作业环境，减轻劳动强度，提高效率、效益，逐步适应修程修制改革。(1)铁路车辆轮对自动检测机器人利用机器人系统图像识别、激光扫描定位检测等功能，模拟人工作业方式对车辆轮对尺寸进行自动检测。从而解决人工检测存在的漏检、工作效率底、操作不便等问题。(2)铁路货车承载鞍检测机器人利用机器人系统的激光传感器对承载鞍进行检测，通过主控计算机将检测数据传入铁路货车技术管理信息系统，将检测数据与铁道行业标准TB/T3267—2011《铁道货车承载》规定的标准数据进行比对后，使用机械臂系统抓取合格的承载鞍替换掉不合格的承载鞍。此项应用将有效提高作业效率和准确度。(3)铁路货车转向架拆解机器人通过主控计算机控制机械臂系统将货车转向架进行拆解，替代人力拿取枕簧、斜楔等较重的配件。此项应用能够将作业人员从负荷大的工作中彻底解放出来，杜绝人身伤害的发生。
4.2开展高寒地区高速铁路检测、监测技术应用研究
基于时速250公里高寒型中国标准动车组，重点研究列车走行部的车轮、轴承、电机、齿轮箱、闸瓦、车顶及受电弓、车内电气柜及电路线路，应用多传感器融合技术、力学、声学、红外、5G数据传输、机器视觉、光学测量等技术进行检测和监测，开展高寒地区动车组安全运行技术研究。
4.3依托“产学研”加快先进技术与铁路企业的融合发展
高校和科研院所是企业技术进步的生力军，“产学研”合作是推动企业技术创新工作的重要手段和途径。为促进先进技术与铁路装备制造业深度融合，我们积极探索与哈尔滨工业大学、大连交通大学等高等院校战略合作途径，在材料科学、工程学、计算机科学、环境与生态学、人工智能、轨道交通、列控技术等方面，结合哈尔滨局集团公司运输安全生产市场需求，整合校企优质资源，积极探索“产学研”紧密结合创新模式，搭建校企协同战略平台，从而实现科技创新高质量发展。同时充分发挥校企双方市场和技术优势，利用国家、国铁集团、黑龙江省促进科技成果转化优惠政策，促进科技创新和成果转化，提高市场竞争能力和创新驱动发展动力。充分发挥校企双方资源和技术优势，构建“资源共享、优势互补、相互促进、共同提高”的校企合作发展新格局。
4.4完善科技创新政策环境
依据国铁集团科技创新政策，结合哈尔滨局集团公司实际，优化科技创新管理流程，明晰科技创新管理职责，明确科技创新管理标准，完善科技创新管理制度办法，营造良好科技创新环境。
4.5培养科技创新团队科技创新关键在人才，大力培养和吸引科技人才是企业创新发展的关键一环。大力推进科技人才队伍建设要以推进高层次创新型人才队伍建设为着力点，加快培养大批青年科技英才，全面带动科技人才发展。要坚持以人才为本，研究型人才和实用型人才的优势互补。牢固确立人才是第一资源的战略地位，逐步建立与完善人才培养机制，围绕人工智能、云计算、大数据、物联网等新兴信息技术，以科技项目为落脚点、出发点，培养具有自主创新能力的高水平科技创新团队。
5结束语
随着《铁路“十三五”发展规划》的全面实施，铁道行业和铁路企业的科技创新在引领、支撑企业创新发展中的作用越来越突出。在我国铁路技术从“先进”到“引领”的进程中，人工智能、云计算、大数据、物联网等新兴信息化技术的引人发挥了重要作用。其中，机器人技术装备在铁路行业的深人应用为改变铁路现场作业模式、提高作业效率、改善现场作业环境、提高安全可靠性能、节省人力资源等方面发挥了重要作用。加强机器人技术装备研发，推动机器人技术装备与铁路行业的融合发展将为加强现代化铁路建设，构建现代综合交通运输体系具有十分重要的意义。
参考文献
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[3]张骥丰，郑卫刚，李文超.铁路机车转向架焊接机器人系统的设计与应用[•!].金属铸锻焊技术，2012(15):181-182.
相关论文投稿刊物：《中国设备工程》曾用刊名：(中国设备管理;设备管理)1985年创刊是中国工业领域的国家级宣传平台，国家一级刊物。以宣传报道国家工业发展工作的战略、政策、法规，关注全球工业、设备管理等全面解决方案的专业载体。它凭借提供准确、客观、专业性的信息，服务于中国经济发展。杂志充分依托国家发改委、工信部等平台资源优势，为企业搭建政策与市场机会的平台，为企业提供展示优势和对接服务的平台，搭建企业与政府互动的平台，推动中国工业绿色发展，推动绿色经济，建设生态文明。
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