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慧拓智能:国内端到端的无人矿山技术领导者

导读: 一家公司如何成为行业内的技术领导者?美国计算机名人堂代表人物杰拉尔德·温伯格在《成为技术领导者》一书中提到,要想成为公司的技术领导者,必须掌握创新、激励和组织能力。

前几天,智车科技一篇名为《慧拓智能:矿区将是无人车最先落地的最佳场景》文章,引发了自动驾驶领域各届同仁的广泛热议。在无人矿山技术上,国外已经商用了近十年,国内为何迟迟没有一个较为完整的解决方案?作为国内最早开始探索矿区无人驾驶卡车的慧拓智能机器公司,在该领域做了哪些努力?本文我们专访了慧拓智能机器公司CSO王健博士。

一家公司如何成为行业内的技术领导者?美国计算机名人堂代表人物杰拉尔德·温伯格在《成为技术领导者》一书中提到,要想成为公司的技术领导者,必须掌握创新、激励和组织能力。然而对于一家企业来说,想成为整个行业的技术领导者,不仅要具备足够的技术领先性,同时也要用不断的创新来推动整个行业的进步。在自动驾驶创业遍地开花的今天,作为一家名不见经传的公司,慧拓智能如何敢称国内端到端的无人矿山技术领导者?带着这个疑惑,我们找到了慧拓智能机器有限公司CSO王健博士,跟他聊了聊在无人矿山技术上慧拓智能所做的事情。

“在无人矿山技术研究上,慧拓绝对是国内最资深的。”

初见王健博士,他刚从内蒙矿区回来,本人比履历里的照片显得黑瘦很多。“这次我们实地调研考察了锡林浩特、乌海两处煤矿,与矿区负责人面对面会谈,重点对自动化开采、自动挖机设备升级,以及在矿山的挖掘、生产、运输过程中所涉及的一系列问题展开探讨,为早日实现‘无人矿山达成共识。”

慧拓智能:国内端到端的无人矿山技术领导者

实地调研往往是理解客户需求、认清项目难度的重要途径。这不是王健博士第一次深入矿区进行实地考察,“矿区作业面扬尘很大,摄像头很难工作,矿山里面大多数用的都是雷达。四面环山有的地方GPS信号很微弱,机械车辆复杂的动作以及车机间配合等等,难度很大不过都在意料之中。矿区没有车道线,无人矿卡会自动装载,然后自动循迹运输,遇到路口会停止下自动检测,这些工作的前提要依赖庞大的云端,就是我们说的平行。云端会进行所有路线规划和障碍物下发、装载点下发。无人驾驶矿车国外已经商用10年了,国内还处在初级阶段。在国内无人矿山技术研究上,慧拓绝对是最资深的。”

早在上个世纪末,国内外已经开始尝试在矿用卡车上做无人驾驶。1996年,时任亚利桑那大学机器人与自动化实验室主任的王飞跃教授及其团队,承担了Caterpillar 的大型野外装载车(Wheel Loaders)的自动化项目,对动态不可预测的岩石开挖环境进行实时控制算法的设计,应用神经网络、模糊逻辑和有限状态机来模拟人类挖掘策略,通过设计在线铲斗挖掘轨迹,完成了全世界第一辆全自动装载、挖掘和运输的无人自主驾驶大卡车,并出版了世界上第一本矿山自动车的研究专著。

近年来,随着计算机算力的提高和传感器等硬件的补强,单台矿车上实现无人驾驶,已经不再是难事,但如果整体提高矿山的安全和效率,最关键的还是在集群化运营。为了解决单体智能在场景数据有限和安全不可控等弊端,王飞跃教授提出了“车端感知、云端管控”的平行驾驶架构,通过借助云端的平行驾驶管控中心对多台无人车的进行实时管控,保证了车辆行驶的安全。

“慧拓智能机器有限公司正在研发矿山无人化管理系统以及端到端的矿区无人运输解决方案,就是基于平行驾驶理论的露天矿山无人化管理系统。”

“无人驾驶用于矿区,首要的目的是提高效率。”

与城区道路不同,矿区人烟稀少,道路结构简单,所以无人驾驶用于矿区的目的是保证安全、提高效率、降低运营成本。基于平行驾驶理论的露天矿山无人化管理系统,能够在降低单车改装成本的前提下,实现集群化的运营管理。无人矿卡由控制中心管理控制,为每辆车指定运输路线,车辆通过接收无线指令以合适的速度按照目标路线运行, 根据行驶路线、自身位置、周围环境等信息,自动行驶,完成装载、运输、卸载的循环运作流程由挖掘机来引导矿卡至正确的位置进行装载,挖机机手可根据360全景影像、挖掘位姿影像等数字化辅助功能更加方便的挖掘,挖机机手挖掘完成后,挖机可实现铲斗的自动卸料,并自动回到上一挖掘点。卸载时,也有对应的设备引导无人矿卡进行卸载,并由无人驾驶卡车运输到目的地,这样就实现了端到端无人矿山的解决方案。

每个环节都配合紧密,最大程度上节约了运输时间,24小时不间断运行,实时监控车辆状况。控制中心通过网络通信,把无人矿卡、挖掘机及整个生产线串联起来,实现高效精密化作业,在正常作业过程中,车车、车与控制中心之间都能形成即时通信,确保车辆的正常运行。

慧拓智能:国内端到端的无人矿山技术领导者

慧拓智能无人矿山集群化运营方案示意

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