全球首款重载智能盾构换刀机器人投用

近日，中国盾构行业再次实现新突破：全球首款重载智能盾构换刀机器人，顺利完成带压换刀作业，成功“上岗”。

盾构机，被誉为地下“工程机械之王”，其穿江越海、与土体岩层较量，靠的是刀盘上的一把把刀具。然而，这些“铁齿钢牙”日复一日地切削岩石泥土，磨损极快，需要频繁更换。换刀之所以危险，主要在于作业人员需要进入比标准大气压高出数倍的开挖舱内工作。

2020年，中铁十四局组建技术攻关团队。彼时，全球范围内，盾构换刀机器人还没有一例成熟的工程应用。团队埋头干了6年，最终研制出全球首款重载智能盾构换刀机器人。这款机器人拥有11个独立、可控的活动关节，负载能力达到500公斤，可以轻松覆盖10米至18米级超大直径盾构机的刀盘。

这款机器人搭载了3D红外机器视觉定位系统，能在昏暗潮湿的舱内快速扫描识别每一把刀具的位置和磨损状态，定位精度控制在1毫米以内；数字孪生智慧管控系统，可以自动规划最优换刀顺序和机械臂运动路径。

换刀机器人单把滚刀更换时间只需25至40分钟，效率提升50%以上，最关键的是全程舱内无人。机器人整机软硬件实现100%国产化，拥有完全自主知识产权，目前已申报专利30余项、软件著作权7项。

中国工程院院士钱七虎评价道，智能换刀机器人的研发在安全、效率、成本等方面取得成效，为我国交通工程装备自主化、无人化、智能化发展探索了全新路径。