李彪(長(zhǎng)江三峽通航管理局葛洲壩船閘管理處, 湖北 宜昌 443000)

機(jī)器人(Robot)是自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置。它既可以接受人類(lèi)指揮，又可以運(yùn)行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動(dòng)。它的任務(wù)是協(xié)助或取代人類(lèi)的工作，例如生產(chǎn)業(yè)、建筑業(yè)，或是危險(xiǎn)的工作。而智能設(shè)備目前在市場(chǎng)中的應(yīng)用，主要有智能家居等，主要分為:安防安保系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、多媒體系統(tǒng)等。如果利用機(jī)器人和智能設(shè)備，本人認(rèn)為可以有效解除某些人工作業(yè)的不足。

1 人工作業(yè)和機(jī)器人作業(yè)的對(duì)比

(1)船閘通航四要素及其目前存在問(wèn)題 船閘通航的第一要素是時(shí)間。提高過(guò)閘效率是提高船閘通過(guò)量的直接因素，而目前年通過(guò)量已處于1億噸的瓶頸處。船閘通航的第二要素是安全。保障安全才能有效提高過(guò)閘效率，如何利用科學(xué)技術(shù)來(lái)高效的保證安全，不再是單純強(qiáng)調(diào)安全意識(shí)和用降低過(guò)閘效率來(lái)保障通航是安全方面的首要任務(wù)。船閘的第三要素是設(shè)備。如何優(yōu)質(zhì)高效的保障設(shè)備，減少設(shè)備維護(hù)的停航時(shí)間，是值得探索的。船閘的第四要素是安防安保。利用科技來(lái)解決人的麻痹大意、巡視和安防報(bào)警。

(2)人工作業(yè)和機(jī)器人作業(yè)的對(duì)比舉例 ①在提高船閘通航效率方面，葛洲壩二號(hào)船閘的有效尺寸是266米，船舶在閘室中停靠3排或4排的情況經(jīng)常發(fā)生，而處于閘室內(nèi)第2排和第3排的船舶，經(jīng)常不能停靠到位，造成船與船之間空間過(guò)大，最后一排的船舶不能完全進(jìn)閘，以至于拖延過(guò)長(zhǎng)時(shí)間。如果我們可以在閘室邊上，加裝一個(gè)巡航監(jiān)控機(jī)器人，就可以解決此問(wèn)題。此機(jī)器人能在船閘中間50米的范圍內(nèi)沿導(dǎo)軌往復(fù)移動(dòng)，并可以受集控室內(nèi)遙控控制，能?？吭趯?dǎo)軌任意位置，那么就可以有效監(jiān)控第2排和第3排的船舶的?？奎c(diǎn)，讓船方上移到位，提高過(guò)閘效率。甚至可以將機(jī)器人導(dǎo)軌以米為單位劃成刻度，通過(guò)程序設(shè)置，能讓監(jiān)控機(jī)器人事先移動(dòng)到指定刻度。比如第1排船舶長(zhǎng)120米，那么我將監(jiān)控機(jī)器人在船舶進(jìn)閘前先移動(dòng)到船閘120米處，這樣更能夠提高效率，方便人操作。

②在幫助設(shè)備維保方面，葛洲壩船閘人字門(mén)閘墻側(cè)采用承壓條鋼止水，需要定期抹油。現(xiàn)在是人工抹油，需要維保人員攀爬人字門(mén)，在攀爬過(guò)程中完成抹油任務(wù)，安全風(fēng)險(xiǎn)大，并且要求三個(gè)以上人員協(xié)同完成抹油及監(jiān)護(hù)工作。如果我們可以采用某種專(zhuān)業(yè)的工業(yè)機(jī)器人來(lái)執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)，那么可以降低安全風(fēng)險(xiǎn)、提高抹油效率。除此之外，船閘定期的停航維保、水下設(shè)備檢查和水下探摸，能否也采用遙控機(jī)器人來(lái)完成作業(yè)，達(dá)到不停航維保檢修的目的。除此之外，船閘大修工程中，也可以采用工業(yè)和智能機(jī)器人。

③在船閘安全安防方面，可以借鑒或利用智能家居中的安防系統(tǒng)理念，來(lái)幫助研發(fā)巡檢機(jī)器人、射線報(bào)警器等，完成船閘安防安保、設(shè)備巡檢等任務(wù)。另外，智能手機(jī)等智能設(shè)備可以有效提高船閘單位各項(xiàng)業(yè)務(wù)流程。

(3)人工作業(yè)與機(jī)器人作業(yè)優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比 人工作業(yè):優(yōu)勢(shì)為人工作業(yè)更全面、更靈活，智能性遠(yuǎn)超機(jī)器人；劣勢(shì)在于從事高危、重復(fù)、精密等任務(wù)時(shí)不如機(jī)器人。

機(jī)器人作業(yè):優(yōu)勢(shì)為專(zhuān)業(yè)化，完成任務(wù)質(zhì)量高，在力量、精密度、危險(xiǎn)度等方面可以做到“人力”所不及的事情；劣勢(shì)在于成本昂貴，專(zhuān)業(yè)性太強(qiáng)導(dǎo)致執(zhí)行任務(wù)單一等。

2 可行性分析

(1)市場(chǎng)環(huán)境可行性分析 智能家居和智能安防已趨于成熟，工業(yè)機(jī)器人和智能機(jī)器人市場(chǎng)也在蓬勃發(fā)展。工業(yè)機(jī)器人已廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)，它們能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)，或是危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上，以及在原子能工業(yè)等部門(mén)中，完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。因此，從市場(chǎng)角度來(lái)說(shuō)機(jī)器人及智能技術(shù)越來(lái)越成熟是一個(gè)必然的趨勢(shì)。

(2)葛洲壩船閘技術(shù)條件可行性分析 三峽通航管理局甚至葛洲壩船閘管理處已具有相當(dāng)成熟的機(jī)械和電氣技術(shù)水平，技術(shù)人才儲(chǔ)備，目前有重點(diǎn)大學(xué)和專(zhuān)科畢業(yè)生近20人，電工鉗工20人，專(zhuān)職技術(shù)人員5人，副高級(jí)工程師5人，中級(jí)工程師3人。我們目前缺乏的，是在機(jī)器人遙控技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及傳感技術(shù)方面的知識(shí)，但葛洲壩船閘可以通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)機(jī)器人企業(yè)的技術(shù)、設(shè)備和自行研發(fā)相結(jié)合的方式來(lái)提高船閘科技水平，從而讓通航效率再上一個(gè)臺(tái)階。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)船閘機(jī)器人分類(lèi)概述 機(jī)器人分類(lèi)根據(jù)船閘四要素，分為提高通航效率機(jī)器人，通航安全保障機(jī)器人，設(shè)備維保機(jī)器人和安防機(jī)器人。其中，維保機(jī)器人分為維修機(jī)器人和巡檢維護(hù)機(jī)器人，安防機(jī)器人包含巡視、報(bào)警和保衛(wèi)用途。

(2)船閘機(jī)器人與現(xiàn)有的集中控管系統(tǒng)的關(guān)系 葛洲壩船閘目前的機(jī)械與電氣自動(dòng)化程度已非常高，通過(guò)集中控管系統(tǒng)改造工程構(gòu)建了整個(gè)“控管中心-分控中心-現(xiàn)地機(jī)房-設(shè)備”的集中控制體系，猶如“一艘連成一體的巨型航空母艦”，而機(jī)器人技術(shù)恰好能在船閘集中控制系統(tǒng)外，靈活機(jī)動(dòng)地彌補(bǔ)某些不足，就好像“巨型航空母艦上的飛機(jī)”因此，它是“牛奶杯中的糖”，而不是打破“牛奶杯”。