自動(dòng)駕駛無疑是當(dāng)前非常熱門的領(lǐng)域，人們對(duì)于L5級(jí)別的全自動(dòng)駕駛充滿了期待。然而，要讓自動(dòng)駕駛落地，還是需要先從相對(duì)簡單的情況入手，如L2，L3級(jí)別輔助駕駛，或者從一些相對(duì)簡單的小范圍應(yīng)用場(chǎng)景，如廠區(qū)、園區(qū)內(nèi)擺渡車等。

    工程機(jī)械施工作為一種小范圍應(yīng)用場(chǎng)景，似乎也是無人駕駛可以優(yōu)先考慮的應(yīng)用領(lǐng)域，不過目前關(guān)注度似乎還不高。但其實(shí)在工程機(jī)械領(lǐng)域，無人工程機(jī)械實(shí)際已經(jīng)有不少。

    側(cè)方入庫、上坡起步、曲線行駛、直角拐彎……無人駕駛的壓路機(jī)在道路項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)用自如，將徹底改變以往依靠人力和傳統(tǒng)機(jī)械進(jìn)行的路面施工狀況。

    由三一集團(tuán)自主研發(fā)的智能無人壓路機(jī)已于去年下線，可以實(shí)現(xiàn)真正量產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用，目前正在參與雄安新區(qū)和山東G105京澳線道路建設(shè)，還在四川大渡河長河壩水電站高壩建設(shè)中大顯身手。

    “能自動(dòng)規(guī)劃最優(yōu)路徑，通過導(dǎo)航傳感器保持設(shè)定位置、航向和車輪轉(zhuǎn)角精準(zhǔn)執(zhí)行，自動(dòng)碾壓、自動(dòng)轉(zhuǎn)向都不在話下，節(jié)省了時(shí)間與成本，更提升了施工質(zhì)量和速度?！比粺o人壓路機(jī)項(xiàng)目經(jīng)理、三一泵送研究院電控研究所所長魏志魁介紹說。

三一無人駕駛壓路機(jī)

    目前，三一已經(jīng)推出了無人挖掘機(jī)、無人壓路機(jī)、無人起重機(jī)、消防無人機(jī)等裝備?！叭粺o人壓路機(jī)可能還會(huì)出現(xiàn)無駕駛室版本，而智能路機(jī)、三一3D攤鋪機(jī)及無人智能壓實(shí)機(jī)群等都已經(jīng)陸續(xù)推出。”魏志魁表示，通過技術(shù)創(chuàng)新，中國路面施工進(jìn)入了智能化時(shí)代，并向集群化作業(yè)邁進(jìn)。

    隨著中國工程機(jī)械逐步走向智能化，包括三一在內(nèi)的許多工程機(jī)械制造商開始推出無人壓路機(jī)，使得路面施工進(jìn)入“無人駕駛”時(shí)代。

    徐工集團(tuán)無人壓路機(jī)的“上路”演示成為一大亮點(diǎn)

    2014年，徐工無人化壓路機(jī)就已經(jīng)研發(fā)成功，2017年徐工無人駕駛壓路機(jī)已經(jīng)完全成熟，并在四川大壩等工地上成功使用驗(yàn)證，成為全球首臺(tái)在大壩上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的大噸位無人駕駛壓路機(jī)，2018年在上海，有幾萬余人見證徐工大噸位無人駕駛壓路機(jī)現(xiàn)場(chǎng)施工演示。徐工展出的無人駕駛壓路機(jī)XS365AI更是迎來用戶關(guān)注的新歷史高潮點(diǎn)。

    近日，在江蘇某路面工程建設(shè)中，徐工無人駕駛振動(dòng)壓路機(jī)和平地機(jī)3D組成路面機(jī)械找平技術(shù)組成史上最強(qiáng)智能CP成功應(yīng)用！徐工無人駕駛壓路機(jī)目前已在全國實(shí)現(xiàn)銷售，一躍成為路面機(jī)械“網(wǎng)紅新寵”。

    不過讓眾多客戶嘆為觀止的是，徐工在無人駕駛壓路機(jī)上的技術(shù)配置方面相當(dāng)優(yōu)秀，軌跡生成技術(shù)，自適應(yīng)自動(dòng)引導(dǎo)技術(shù)等等配置上就可以看到徐工在配置上可謂是下足了功夫。

    另外還有遠(yuǎn)程喚醒、休眠設(shè)備，RTK-GPS高精度定位等諸多先進(jìn)配置，為客戶的絕佳體驗(yàn)提供強(qiáng)有力的“安全護(hù)欄”。通過自決策無人駕駛的應(yīng)用，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度，保障全天24小時(shí)不間斷施工；通過對(duì)碾壓行程和有效碾壓面積的監(jiān)管，可以進(jìn)一步提高施工效率。

2017年10月徐工正式推出了無人駕駛壓路機(jī)

    作為國內(nèi)知名的道路機(jī)械制造商，徐工集團(tuán)制造的無人駕駛壓路機(jī)還能在工地上壓出“8字形”跑道。

2017年，在四川大壩上成功應(yīng)用的徐工大噸位無人化壓路機(jī)

    “在特殊工況條件及用工成本增加的背景下，無人技術(shù)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，會(huì)有更廣泛的應(yīng)用?！毙旃さ缆冯娍匮芯克L卜憲森表示，中國未來道路技術(shù)發(fā)展將更多關(guān)注新型的路基、路面結(jié)構(gòu)與材料，道路設(shè)備廠家積極向智能化、人性化方向探索。因具備人工操作所沒有的優(yōu)點(diǎn)，24小時(shí)可保持高精度施工，且適用于機(jī)場(chǎng)、大壩、鐵路路基等施工場(chǎng)所，無人設(shè)備今后是發(fā)展趨勢(shì)。

    山推無人駕駛壓路機(jī)亮相2018上海寶馬展

    山推在2018上海寶馬展上無人駕駛壓路機(jī)表演吸引了大量觀眾體驗(yàn)觀摩。

山推XS335超大噸位振動(dòng)壓路機(jī)

    這是山推自主開發(fā)并擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第一款大噸位無人駕駛壓路機(jī)。手拿遙控器，即可指揮壓路機(jī)來去自如，通過進(jìn)口的雷達(dá)及超聲波傳感器能夠探測(cè)到車輛前后0.5米以外的障礙物，并且主動(dòng)停車避讓，保障場(chǎng)內(nèi)施工人員人身安全。預(yù)設(shè)壓實(shí)軌跡后，壓路機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)無人操控往復(fù)式壓實(shí)。大型工程可實(shí)現(xiàn)一個(gè)操作手操作多臺(tái)設(shè)備壓實(shí)，大大降低人工成本?？萍?，讓施工更高效，無人駕駛，瞬間點(diǎn)燃全場(chǎng)。

    在模擬各種工況的試驗(yàn)場(chǎng)，33噸重的XS335超大噸位振動(dòng)壓路機(jī)，通過無人操作技術(shù)進(jìn)行展示。壓路機(jī)按照指定位置，自動(dòng)精確停留，隨后又完成“8字形”跑道前行，實(shí)現(xiàn)“路徑規(guī)劃”，具有自動(dòng)變道、自動(dòng)駛?cè)胧┕^(qū)域、自動(dòng)避障等多項(xiàng)功能。在特殊工況條件以及用工成本增加的背景下，無人技術(shù)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流，會(huì)有更廣泛的應(yīng)用。

    中國第一臺(tái)無人駕駛壓路機(jī)的誕生

    1999年1月，由國防科技大學(xué)和江麓－浩利機(jī)械有限公司聯(lián)合研制壓路機(jī)。

    江麓機(jī)電科技有限公司W(wǎng)1102DZ壓路機(jī)是納入國家“863”計(jì)劃的世界首臺(tái)高性能無人駕駛壓路機(jī)，自主研發(fā)生產(chǎn)的W1102壓路機(jī)，是我國第一臺(tái)無人駕駛智能型壓路機(jī)，為國際首創(chuàng)，被列入國家“863”計(jì)劃項(xiàng)目。

    1992年至1995年，確定和解決原理方案，1995-1996年試制出無人駕駛壓路機(jī)原理樣機(jī)，1996年至1998年試制出工程化樣機(jī)，1998年底至2000年底試制出首臺(tái)產(chǎn)品化樣機(jī)并順利通過一年的施工考驗(yàn)期，2001年后進(jìn)入商品市場(chǎng)化。

    1998年3月在慕尼黑國際工程機(jī)械博覽會(huì)上,參展的一臺(tái)小型溝渠式無人駕駛壓路機(jī)成為世界上首次公開亮相的智能化自動(dòng)作業(yè)的民用產(chǎn)品。雖然我國在這一領(lǐng)域起步較晚,但由于我國政府高度重視這一具有前瞻性意義的重大課題,并將其歸入國家“863高技術(shù)計(jì)劃”重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。經(jīng)過無數(shù)科研人員十余載的團(tuán)結(jié)協(xié)作、艱苦攻關(guān),終于后來居上、贏得了重大突破。于1999年11月完成世界上第一臺(tái)無人駕駛大型壓路機(jī)的產(chǎn)品化樣機(jī),2000年12月在經(jīng)歷了一年的實(shí)地施工檢驗(yàn)后宣告合格,這標(biāo)志著我國在大型民用設(shè)備自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里已領(lǐng)先世界。

    1999年初，工程化樣機(jī)在湖南省重點(diǎn)防洪工程──九華湘江擴(kuò)口工程工地上進(jìn)行了長達(dá)2個(gè)月的工業(yè)性使用試運(yùn)行，承擔(dān)并圓滿完成了工程中2290米新修大堤（堤高40米，堤面寬8米）的壓實(shí)施工任務(wù)。結(jié)果表明，該壓路機(jī)器人的工程可靠性和工業(yè)可使用性均已達(dá)到了實(shí)用水平。

W1102DZ型壓路機(jī)

    結(jié)合了智能移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)和國際上振動(dòng)式壓路機(jī)的先進(jìn)技術(shù)，采用遠(yuǎn)距離遙控、自動(dòng)編程控制兩種操作方式，同時(shí)保留了原有的人工駕駛功能，具有施工效率高、壓實(shí)質(zhì)量好、操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度低的優(yōu)點(diǎn)，是鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)、碼頭等大規(guī)模高等級(jí)工程的理想壓實(shí)設(shè)備，尤其適合險(xiǎn)工險(xiǎn)段和極限環(huán)境條件下如礦山、隧道、溝渠和城市大型垃圾場(chǎng)的壓實(shí)工作。

    湖南中大推出32噸和36噸兩款無人壓路機(jī)

    在同一段路上重復(fù)駕駛讓人乏味?危險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)心里慌慌?規(guī)定線路精準(zhǔn)駕駛卻“手抖”?想偷個(gè)懶少壓幾遍?這些傳統(tǒng)壓路機(jī)作業(yè)過程中普遍出現(xiàn)的問題，隨著“無人駕駛”技術(shù)的應(yīng)用，如今都有了解決的希望。在位于瀏陽高新區(qū)永福路上的中大機(jī)械內(nèi)看到，數(shù)十噸的壓路機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)無人駕駛操作。

    國內(nèi)各行業(yè)特別是工程機(jī)械正逐步向智能化趨勢(shì)轉(zhuǎn)變，在國內(nèi)工程機(jī)械市場(chǎng)，無人駕駛技術(shù)一直是自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)熱門話題。中大機(jī)械技術(shù)部部長賀舜君介紹，在行業(yè)趨勢(shì)和市場(chǎng)需求的催動(dòng)下，公司從2013年開始涉獵智能壓路機(jī)研發(fā)領(lǐng)域，目前已經(jīng)有32噸和36噸兩款機(jī)型正在全國各地的各個(gè)工地進(jìn)行試驗(yàn)。

    “無人駕駛壓路機(jī)的應(yīng)用范圍很廣，包括大型水壩、機(jī)場(chǎng)和高速公路等?！辟R舜君向筆者闡述這款振動(dòng)碾壓機(jī)械智能無人駕駛系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，以土石壩施工為例，土石料的碾壓是一道關(guān)鍵施工工序，對(duì)碾壓速度、遍數(shù)和塔接距離等都有著嚴(yán)格的要求，依靠人工操作，很容易出現(xiàn)疲勞乏味、偏離軌道、精準(zhǔn)度不高等問題。而在無人駕駛的模式下，只需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境和要求輸入正確參數(shù)，壓路機(jī)就能在一定的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)且不知疲倦的作業(yè)?！皦簬妆?、壓多厚、循著怎樣的線路，都能完成得沒有絲毫偏差?！辟R舜君信心滿滿。

    中大機(jī)械這款無人駕駛壓路機(jī)，由振動(dòng)式壓路機(jī)本體、基準(zhǔn)站、主控室三大部分組成。其中，基準(zhǔn)站由GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))組成，具有定位服務(wù)功能，主控室包含服務(wù)器及電腦，通過發(fā)送指令實(shí)現(xiàn)信息交流。三者互聯(lián)互通，結(jié)合后期軟件的運(yùn)用就能實(shí)現(xiàn)“無人駕駛”。

    “研發(fā)過程中與相關(guān)科研機(jī)構(gòu)合作，我們確定主體框架，該機(jī)構(gòu)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)反饋反復(fù)對(duì)技術(shù)進(jìn)行改造，確保碾壓精度和可靠性。”賀舜君介紹，公司不斷調(diào)試各方參數(shù)，確保無人駕駛的“傻瓜植入式”操作能夠直接復(fù)制進(jìn)每一臺(tái)機(jī)器。智能壓路機(jī)“上路”后，不但能夠?qū)崿F(xiàn)更“智能”的壓路，作業(yè)過程中的壓實(shí)厚度、遍數(shù)記錄、密實(shí)度報(bào)表甚至到后期的漏壓現(xiàn)象等，都能夠形成整套完備的數(shù)據(jù)列表，為技術(shù)人員提供數(shù)據(jù)支撐，也杜絕了作業(yè)過程中“偷工減料”的可能。

    “無人駕駛的信號(hào)指令在多廣的范圍內(nèi)有效?”目前，這款智能壓路機(jī)信號(hào)至少可以覆蓋15公里以上，并能實(shí)現(xiàn)多機(jī)聯(lián)動(dòng)，保證信號(hào)可用，并兼顧周邊多臺(tái)無人駕駛壓路機(jī)的實(shí)際操作。賀舜君說，“一個(gè)人可以同時(shí)操作幾臺(tái)壓路機(jī)了，對(duì)于企業(yè)解決用工難和人工成本高等問題來說，也是一個(gè)福音了?！?/p>

    2018年10月17日，由國機(jī)重工洛陽公司研發(fā)制造的國內(nèi)首臺(tái)智能遙控垃圾壓實(shí)機(jī)GYL263RC實(shí)現(xiàn)銷售，進(jìn)駐豫北地區(qū)，為打造國內(nèi)首個(gè)智能垃圾填埋場(chǎng)開啟新篇章。

國內(nèi)首臺(tái)智能遙控垃圾壓實(shí)機(jī)GYL263RC

    該設(shè)備是國機(jī)重工洛陽公司最新研發(fā)的一款智能化產(chǎn)品，通過行業(yè)首創(chuàng)的超視距無線遙控裝置，實(shí)現(xiàn)了垃圾壓實(shí)機(jī)的無人化操控，開創(chuàng)了智能化無人操控技術(shù)在垃圾壓實(shí)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用先河。智能遙控垃圾壓實(shí)機(jī)GYL263RC于2017年北京國際工程機(jī)械展期間首次亮相，憑借其出色的科技創(chuàng)新、產(chǎn)品性能和綠色環(huán)保水平，獲得了組委會(huì)和中國工程機(jī)械協(xié)會(huì)頒發(fā)了“創(chuàng)新產(chǎn)品白金獎(jiǎng)”。

    一直以來，大型垃圾處理場(chǎng)中的垃圾壓實(shí)機(jī)操作人員都在忍受著惡劣的工作環(huán)境，垃圾壓實(shí)填埋過程中高溫、缺氧、有毒有害氣體等對(duì)駕駛?cè)藛T造成嚴(yán)重威脅。在本屆BICES展中，國機(jī)重工發(fā)布了GYL263RC型遙控?zé)o人駕駛垃圾壓實(shí)機(jī)，徹底解決了惡劣環(huán)境、特殊工況對(duì)駕駛?cè)藛T的困擾。

    這款GYL263RC型遙控?zé)o人駕駛垃圾壓實(shí)機(jī)由國機(jī)重工洛陽公司研發(fā)制造，通過采用行業(yè)首創(chuàng)的超視距無線遙控裝置，實(shí)現(xiàn)了垃圾壓實(shí)機(jī)的無人化操控，開創(chuàng)了智能化無人操控技術(shù)在垃圾壓實(shí)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用先河。

    無人駕駛壓路機(jī)的利與弊

    隨著物聯(lián)網(wǎng)的趨于成熟，VR、AI、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)也逐步向壓路機(jī)等工程機(jī)械設(shè)備應(yīng)用。

    當(dāng)前全球范圍內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)暫未發(fā)布無人駕駛壓路機(jī)的明確準(zhǔn)則，相比較而言，汽車行業(yè)“NHSTA"及"SAE”分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)更為成熟，這兩類標(biāo)準(zhǔn)分別由美國國家公路交通安全管理局及國際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)于2013年發(fā)布，工程機(jī)械無人駕駛行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)較為滯后，暫未有具體的說明，但趨勢(shì)所向，值得關(guān)注。

    工程機(jī)械行業(yè)中，無人駕駛挖掘機(jī)的探索和實(shí)踐走在前列，尤其以履帶式挖掘機(jī)為主力的產(chǎn)品已經(jīng)出現(xiàn)在國外頂尖廠商的產(chǎn)品系列中，因地制宜，適合中國及亞洲范圍內(nèi)的無人駕駛壓路機(jī)工作環(huán)境有待進(jìn)一步論證及實(shí)踐，無人駕駛壓實(shí)機(jī)械的利與弊應(yīng)當(dāng)客觀、務(wù)實(shí)的去分析，如果我們堅(jiān)信無人駕駛技術(shù)在機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用可以讓社會(huì)加速發(fā)展，真正意義上替代人工提高生產(chǎn)效率的話，將是一項(xiàng)革命性的成就。

    礦山開采，廢棄物處理、大型基建項(xiàng)目等惡劣環(huán)境中采用無人駕駛壓路機(jī)等工程機(jī)械設(shè)備能有效降低事故率和節(jié)省人力成本，確實(shí)具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)；感知傳感器、人工智能、V2X三大技術(shù)如何從機(jī)器人研制領(lǐng)域過度到工業(yè)級(jí)別機(jī)械設(shè)備中是國內(nèi)無人駕駛壓路機(jī)廠家需要攻關(guān)的領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于實(shí)際作業(yè)中的積累需要有較長的一個(gè)周期。

    保證安全、提高效率、降低成本是無人駕駛機(jī)械設(shè)備的長遠(yuǎn)目的，實(shí)現(xiàn)集群化運(yùn)營管理，如智能化、無人化、短道物流運(yùn)輸、緊急情況遠(yuǎn)程接管等端對(duì)端整套解決方案有待資源整合與共享精神。