具身機(jī)器人征服1萬(wàn)伏高壓線！-10℃嚴(yán)寒、13米高空全天作業(yè)零事故

衡宇 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

1萬(wàn)伏的高壓配網(wǎng)線路上，一臺(tái)亮黃色的具身智能機(jī)器人正在替人類干活。

機(jī)械臂精準(zhǔn)伸展，旋轉(zhuǎn)，根據(jù)不同階段的工作需求，自己更換末端執(zhí)行器進(jìn)行夾取、剝線、搭接……一連串動(dòng)作干凈利落。

它不怕觸電，不懼高空，不畏嚴(yán)寒酷暑。

所承擔(dān)的任務(wù)，是過(guò)去只屬于經(jīng)驗(yàn)豐富技術(shù)工人的高壓操作工作；現(xiàn)在它可以在不斷電的前提下，獨(dú)立完成架空線路運(yùn)維檢修作業(yè)中的搭接、斷線、附件安裝、設(shè)備加裝等復(fù)雜精細(xì)操作。

密布在電桿之上的高壓線，不僅是城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)的命脈，也一直是電力行業(yè)中最危險(xiǎn)、最依賴經(jīng)驗(yàn)的工種之一——帶電作業(yè)的主戰(zhàn)場(chǎng)。

過(guò)去，完成一次等量作業(yè)需要四個(gè)技術(shù)工人配合，耗費(fèi)數(shù)小時(shí)時(shí)間完成。其中有兩人需要身著厚重絕緣服，被斗臂車送至高空。

如今只需兩位工作人員在地面操控配合，這樣一臺(tái)具身智能機(jī)器人就能完成同等甚至更高質(zhì)量的工作。

帶電作業(yè)效率、穩(wěn)定性、安全性，都在以肉眼可見的方式被改寫。

這臺(tái)作業(yè)機(jī)器人名叫配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人，來(lái)自億嘉和集團(tuán)，是億嘉和新一代配網(wǎng)帶電具身智能機(jī)器人。

它是國(guó)內(nèi)首批真正走入實(shí)際高危作業(yè)場(chǎng)景的具身智能機(jī)器人之一。

目前，這款機(jī)器人已在江浙滬、福建、四川、陜西、甘肅、青海等多個(gè)省份完成部署，成功完成萬(wàn)余次任務(wù)。

今年5月，配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人在上海寶山區(qū)完成了國(guó)內(nèi)首次夜間帶電接火作業(yè)，打破了傳統(tǒng)人工和早期機(jī)器人只能白天作業(yè)的局限。

具身智能代替人類帶電007作業(yè)的時(shí)代，正式拉開帷幕。

這是一臺(tái)什么樣的機(jī)器人？

配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人的本職工作乍看普通，對(duì)城市日常生活卻極為關(guān)鍵。

在電力系統(tǒng)里，“不停電作業(yè)”是衡量供電可靠性的關(guān)鍵指標(biāo)。配電線路遍布城鄉(xiāng)，維護(hù)任務(wù)繁重，而任何一條線路的短暫停電，都可能造成上千戶居民斷電，甚至引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失。

然而，要在1萬(wàn)伏高壓狀態(tài)下作業(yè)，意味著每一步都可能致命，觸電、高空墜落、設(shè)備故障……幾乎沒(méi)有容錯(cuò)空間。

作為一款配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人，它的職責(zé)就是在1萬(wàn)伏高壓未斷開的狀態(tài)下，在架空線路上，完成新建、檢修、業(yè)擴(kuò)和故障消缺等作業(yè)。

這些任務(wù)過(guò)去全靠人工完成——

傳統(tǒng)帶電作業(yè)需要4人一組，駕駛斗臂車、配備照明裝備，穿戴11斤的絕緣服，升至13米高空完成搭接、斷線、安裝等精細(xì)作業(yè)。勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全風(fēng)險(xiǎn)極高，長(zhǎng)期以來(lái)都是高壓行業(yè)難題。

億嘉和新一代配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人試圖破解的正是這一現(xiàn)實(shí)困局。

它擁有兩只可獨(dú)立運(yùn)作的機(jī)械臂，單臂負(fù)載能力達(dá)到20公斤，能輕松應(yīng)對(duì)以往人工難以完成的大持重高強(qiáng)度作業(yè)，比如垂直雙回路搭接、安裝過(guò)電壓保護(hù)器安裝和旁路操作等。

機(jī)器人自身作業(yè)高度達(dá)3.6米，感知精度提升至4毫米，作業(yè)水平和經(jīng)驗(yàn)幾乎可與經(jīng)驗(yàn)豐富的老工人媲美。

作為一款具身智能機(jī)器人，億嘉和新一代配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人和傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人最大的不同就是它“有腦子”。

傳統(tǒng)的工業(yè)機(jī)器人依賴編寫的固定程序作業(yè)，而新一代配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)融合了AI算法與人機(jī)協(xié)同控制邏輯，可以根據(jù)環(huán)境變化自主規(guī)劃路徑、調(diào)整姿態(tài)、動(dòng)態(tài)避障，具備一定泛化能力和魯棒性。

在標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)景下，可實(shí)現(xiàn)“先思考、再行動(dòng)”，完全自主完成任務(wù)。

據(jù)已應(yīng)用客戶反饋的數(shù)據(jù)顯示，億嘉和新一代配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人，它目前在典型作業(yè)場(chǎng)景下的效率已接近人工的90%，而在安全性方面則實(shí)現(xiàn)了100%的零事故記錄。

億嘉和輪值CEO郝俊華表示，在非標(biāo)準(zhǔn)或突發(fā)狀況中，還是需由操作員通過(guò)主從遙操系統(tǒng)進(jìn)行輔助干預(yù)，形成“AI決策+人類判斷”的雙保險(xiǎn)機(jī)制。

每一次現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，機(jī)器人都會(huì)利用多傳感器融合感知環(huán)境，實(shí)時(shí)向云端上傳作業(yè)數(shù)據(jù)，優(yōu)化后續(xù)算法，不斷協(xié)同身體和大腦的配合。

它真的上電桿干活了

它的誕生并非偶然。

目前，全國(guó)運(yùn)行中的配電線路總長(zhǎng)已超過(guò)427萬(wàn)公里，而電力行業(yè)的勞動(dòng)力危機(jī)早已顯現(xiàn)：

一方面，具備高壓帶電作業(yè)經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)工人大多年齡在40~50歲以上，后繼乏人；另一方面，年輕一代因作業(yè)危險(xiǎn)性高、勞動(dòng)強(qiáng)度大、晉升空間受限，對(duì)這類崗位普遍缺乏興趣。

與此同時(shí)，城市化、高可靠供電需求、舊城改造、新基建加速，種種因素疊加，意味著對(duì)帶電作業(yè)效率和安全性的要求空前高漲，城鎮(zhèn)生活對(duì)于“不停電作業(yè)”的需求與日俱增。

因此，國(guó)家電網(wǎng)也開始推進(jìn)“無(wú)人化、智能化運(yùn)維”，希望以科技手段確保供電安全、提升效率。

自2023年底正式發(fā)布以來(lái)，新一代配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人已在浙江、上海、福建、四川、陜西、甘肅、青海等省份完成部署，服役設(shè)備約50臺(tái)。

根據(jù)國(guó)網(wǎng)要求，每臺(tái)機(jī)器人每年作業(yè)不少于50次，而億嘉和新一代配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人的平均年作業(yè)次數(shù)已超過(guò)60次，部分地區(qū)的機(jī)器人已實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

最具代表性的是今年5月，二代機(jī)器人在上海寶山完成的一次任務(wù)——國(guó)內(nèi)首次夜間帶電接火作業(yè)。

這項(xiàng)任務(wù)過(guò)去因光照不足、環(huán)境不穩(wěn)定被認(rèn)為“人機(jī)皆難”。憑借激光雷達(dá)+攝像頭+衛(wèi)星差分定位的融合導(dǎo)航系統(tǒng)，配合自主算法完成多目標(biāo)識(shí)別與路徑規(guī)劃，它實(shí)現(xiàn)夜間視覺(jué)定位精度穩(wěn)定，順利完成作業(yè)。

這一事件也被認(rèn)為是具身智能機(jī)器人邁向更廣泛、更穩(wěn)定帶電作業(yè)場(chǎng)景的關(guān)鍵里程碑。

不過(guò)，郝俊華也坦言，新一代配網(wǎng)帶電作業(yè)機(jī)器人在持續(xù)落地中仍面臨挑戰(zhàn)。

設(shè)備的操作全自主性還有提升空間，在極端天氣（如強(qiáng)風(fēng)、暴雨、嚴(yán)寒）或老化線路等復(fù)雜環(huán)境下作業(yè)，機(jī)器人仍需通過(guò)人機(jī)協(xié)同才能高效完成。

這些問(wèn)題雖不影響其主業(yè)功能，卻仍然是個(gè)警示：

• 要想讓機(jī)器人在更復(fù)雜、更真實(shí)的環(huán)境中出工，仍需要持續(xù)的工程化優(yōu)化。

“希望它能真正讓人類遠(yuǎn)離高危場(chǎng)景”

這是億嘉和推出的第二代配網(wǎng)帶電機(jī)器人，與第一代機(jī)器人相比，它搭載了AI大模型，具備思考和泛化行動(dòng)的能力。

目前，第三代配網(wǎng)帶電機(jī)器人已經(jīng)在籌備的路上。

郝俊華透露道，第三代Z系列產(chǎn)品將全面引入“AI+遙操”混合模式，目標(biāo)是讓一個(gè)人就能獨(dú)立完成整套作業(yè)。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)全新的輕量化機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，通過(guò)更輕、更柔、更靈活的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，計(jì)劃將自重降低40%至50%；同時(shí)提升柔性與自由度，讓機(jī)器人能在更狹窄、更復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中自如伸展。

智能性方面，后面迭代產(chǎn)品將進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)與協(xié)同決策能力。

億嘉和還在探索建立深度學(xué)習(xí)平臺(tái)，將作業(yè)過(guò)程中的圖像、動(dòng)作、傳感等多維數(shù)據(jù)統(tǒng)一上云、訓(xùn)練、更新模型，通過(guò)云端匯總?cè)珖?guó)在役機(jī)器人作業(yè)數(shù)據(jù)，形成電力行業(yè)的具身智能知識(shí)庫(kù)。

每臺(tái)機(jī)器人都將成為一個(gè)學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)，作業(yè)經(jīng)驗(yàn)共享、模型實(shí)時(shí)更新，從而實(shí)現(xiàn)越用越聰明、越干越穩(wěn)的正反饋循環(huán)。

同時(shí)，還會(huì)安排熟練技術(shù)工人通過(guò)穿戴式采集，以及專家經(jīng)驗(yàn)建模等手段，不斷增強(qiáng)機(jī)器人的泛化能力與技能遷移能力。

郝俊華向我們表示：

• 機(jī)器人總有一天會(huì)追上人的水平，但這需要時(shí)間、數(shù)據(jù)和持續(xù)投入。
  我們希望它能真正讓人類遠(yuǎn)離高危場(chǎng)景，同時(shí)推動(dòng)電力行業(yè)智能化的現(xiàn)實(shí)落地。

這也是團(tuán)隊(duì)持續(xù)投入第三代開發(fā)的核心動(dòng)因。

更遠(yuǎn)期的目標(biāo)，是將每一代配網(wǎng)帶電機(jī)器人在“高風(fēng)險(xiǎn)、強(qiáng)感知、微操控”環(huán)境中的控制策略，以及在電力場(chǎng)景積累的安全控制、容錯(cuò)機(jī)制和多模態(tài)感知能力，遷移復(fù)制到其他復(fù)雜場(chǎng)景。

比如制造業(yè)中的精密裝配、風(fēng)光電檢修中的遠(yuǎn)程替代作業(yè)、康養(yǎng)機(jī)器人對(duì)老年人的輔助照護(hù)等。

當(dāng)下，每個(gè)月都有具身智能機(jī)器人在一萬(wàn)伏的電網(wǎng)上上崗。

它面對(duì)的不是一次性展示任務(wù)，所以它的日常工作也沒(méi)有鏡頭記錄。但它的調(diào)度方式、工單流程、風(fēng)險(xiǎn)管理指標(biāo)，已逐漸與一線班組人員無(wú)異。

它要做的只是等待命令，按需出工，然后按標(biāo)準(zhǔn)完成工作。

持續(xù)運(yùn)行的新一代配網(wǎng)帶電機(jī)器人打破了一個(gè)長(zhǎng)期假設(shè)：在高壓、非結(jié)構(gòu)化、強(qiáng)感知要求的作業(yè)場(chǎng)景中，機(jī)器人無(wú)法真正接管主流程。

現(xiàn)在，現(xiàn)實(shí)已經(jīng)發(fā)生了變化。

從過(guò)去依賴經(jīng)驗(yàn)、完全依靠人力的高壓帶電作業(yè)，到如今具身智能機(jī)器人參與主流程——有的在-10℃（這也是人工作業(yè)的最低溫度）下搭接線路，有的在凌晨執(zhí)行檢修任務(wù)——這一轉(zhuǎn)變告訴我們一個(gè)現(xiàn)實(shí)：

具身智能機(jī)器人，已經(jīng)擁有可以真正進(jìn)入作業(yè)制度的工業(yè)能力。