中新網(wǎng)上海11月28日電 (潘聰聰 許婧)提到核電站,大家往往最關(guān)心的都是安全問題。眾所周知,核電站是24小時(shí)不間斷運(yùn)行的,設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)、儀表參數(shù)的變化、數(shù)據(jù)趨勢(shì)的波動(dòng)都需要時(shí)時(shí)高度關(guān)注。那有沒有全天候的“超人”,可以“代勞”完成這些日常巡盤巡檢工作?
帶著這個(gè)思考,華東理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院6位碩博研究生組成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),在華東理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院副院長(zhǎng)易建軍教授的指導(dǎo)下,研發(fā)了“面向核電站巡檢的具身智能機(jī)器人”,讓“核安全”更安全。這一項(xiàng)目在剛剛落下帷幕的第24賽季Robotex世界機(jī)器人大賽亞洲總決賽上,斬獲了亞洲創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)挑戰(zhàn)賽創(chuàng)新賽道總決賽亞軍。
巡檢是預(yù)防事故發(fā)生的重要手段。而在核電站的運(yùn)維管理中,傳統(tǒng)的人工巡檢不僅耗時(shí)耗力,還面臨著高輻射風(fēng)險(xiǎn),傳統(tǒng)的巡檢機(jī)器人又大多功能單一,存在地形適應(yīng)性弱、復(fù)用性差等問題。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)嘗試將技術(shù)與行業(yè)需求相結(jié)合搞創(chuàng)新,選擇了核電站具身智能機(jī)器人這一方向!熬呱碇悄芗夹g(shù)融合機(jī)器人是一個(gè)很有創(chuàng)新性的概念,具身智能雖然不是人類,但它可以在與環(huán)境的交互中學(xué)習(xí)技能,像人類一樣感知、理解、決策,模仿人絲滑地完成各種動(dòng)作!币捉ㄜ娬f。
巡檢,不僅在巡,更在檢。為此,團(tuán)隊(duì)突破傳統(tǒng)巡檢機(jī)器人的設(shè)計(jì)思路,從輪式具身、融入大模型兩個(gè)方面進(jìn)行創(chuàng)新,勇敢又能干的核電站“打工人”由此誕生——它運(yùn)動(dòng)靈活,可實(shí)現(xiàn)自主避障、跟蹤追蹤等功能,還有一雙善于“找茬”的“眼睛”和一個(gè)博聞強(qiáng)識(shí)的“大腦”,能讀取溫箱設(shè)備。
“我們提出了多模態(tài)大模型技術(shù),通過融合圖像、語音、文本等多模態(tài)信息,提升機(jī)器人的場(chǎng)景理解和任務(wù)規(guī)劃能力!眻F(tuán)隊(duì)成員葉杭博進(jìn)一步解釋說,人的大腦就像是一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī),可以通過看、聽、摸來學(xué)習(xí)新事物,多模態(tài)大模型也是這樣。比如,想讓多模態(tài)大模型了解核電站是怎么工作的,就可以給它看核電站的照片,聽核電站的聲音,讀關(guān)于核電站的文章等。“這樣,它就能漸漸學(xué)會(huì)核電站的知識(shí),像一個(gè)小孩子慢慢長(zhǎng)大!
有了會(huì)思考的“智慧大腦”,如何讓機(jī)器人“行動(dòng)自如”?團(tuán)隊(duì)通過構(gòu)建4D語義地圖,同時(shí)基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),讓機(jī)器人不但知道自己要“去哪”,更知道“該怎么去”。
據(jù)團(tuán)隊(duì)介紹,4D語義地圖可以使機(jī)器人模仿人類大腦去理解環(huán)境,為實(shí)現(xiàn)更高層次的智能化操作提供信息支持,堪稱“保姆級(jí)”地圖。如同教小孩學(xué)走路一樣,團(tuán)隊(duì)成員通過基于深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)控制技術(shù),讓機(jī)器人不斷嘗試不同的動(dòng)作!白龅煤,就給它獎(jiǎng)勵(lì),做得不好就不給,直到找到最好的方法,最終自己學(xué)會(huì)怎么在核電站里移動(dòng)或工作。”
此外,團(tuán)隊(duì)還通過基于數(shù)字孿生的信息化監(jiān)督調(diào)度和抗輻射加固這一核心技術(shù),構(gòu)建了核電站的數(shù)字化模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障預(yù)測(cè)。
從概念設(shè)計(jì)到原型機(jī)測(cè)試,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)終于在賽場(chǎng)上迎來了自己的“高光時(shí)刻”。這一設(shè)計(jì)不僅受到了大賽評(píng)委的高度評(píng)價(jià),也堅(jiān)定了大家繼續(xù)推進(jìn)項(xiàng)目的信心,希望為核電站智能化巡檢提供新的解決方案。
據(jù)介紹,多年來,項(xiàng)目成員所在的機(jī)械電子實(shí)驗(yàn)室無人系統(tǒng)團(tuán)隊(duì),持續(xù)深耕移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域,圍繞相關(guān)技術(shù),迄今已申請(qǐng)并獲授權(quán)發(fā)明專利8項(xiàng)、發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文5篇,并取得多項(xiàng)軟件著作權(quán)。(完)
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編輯:王丹沁