从爬壁焊接到深海巡检:特种机器人借助具身智能突破高危作业“无人区”

问题:高危作业成本高、安全风险大,深海巡检存“到不了、看不清、修不快”的难题 在化工储罐、船体外板、能源设施等工业现场,焊接、探伤、除锈喷涂等作业通常涉及高空、密闭、易燃易爆和腐蚀性介质等危险环境。长期依赖人工不仅安全压力大,还容易受天气、工况和操作人员差异影响,导致效率和质量波动。同时,海底电缆作为能源输送和信息通信的重要通道,面对复杂的深远海环境、低能见度和大作业半径,传统巡检方式在频次、定位和处置效率上存制约,难以满足海洋工程快速发展的安全保障需求。 原因:场景复杂、技能多样,推动机器人从“单一功能”向“多模态协同”转变 业内人士指出,特种作业环境结构复杂且多变:墙面多为垂直或曲面,材质多为金属且覆盖有附着物;作业过程需要“观察、判断、操作”闭环能力,不仅要稳定贴附、移动,还要灵活操作和实时感知。传统单一的爬壁设备多只能完成单项任务,难以满足跨工种和跨场景的需求。深海领域同样如此,单一声呐或视觉设备在淤泥覆盖和光照不足情况下难以精准识别海缆及缺陷,需要声呐、电磁、视觉及机械作业多种技术融合,形成一体化解决方案。 影响:从“替人冒险”走向“提质增效”,助推安全生产和海洋能力同步提升 最新投用的具身智能特种机器人融合人形上身双臂与轮式磁吸底盘,具备多自由度的灵巧操作能力,可在金属立壁上稳定行走并完成多角度作业。通过更换末端工具,它可在焊接、探伤、除锈喷涂等任务间快速切换,减少高危岗位人员暴露时间,缩短施工周期,提高作业一致性和可追溯性。该机器人采用线缆供电,满足长时间连续作业,并支持远程操控和沉浸式交互,保证操作者处于安全环境中完成复杂工序,提升整体安全管理水平。 在海洋装备上,我国首台自主研发的海缆探测机器人已投入使用。该设备集成声呐、电磁探测与机械操控,能约300米水深环境执行海缆巡检任务,并能与无人船等平台协同作业。设计针对深海“看不见、找不准、够不到”的难题,通过声呐识别海底地形和目标回波,电磁传感定位淤泥覆盖的海缆及异常,机械臂完成抓取和操作,推进系统保障水下机动和姿态控制。应用后大幅提升巡检效率,为深远海能源开发和海上通信网络稳定提供更可靠的技术支撑。 对策:以数据和场景驱动研发,打通“模型—硬件—工艺”闭环,完善标准及生态 多位研发专家表示,提升特种机器人能力的关键是高质量场景数据和持续训练迭代。以具身智能特种机器人为例,依托长期作业积累的案例库与训练体系,其识别、规划和操控能力在复杂环境下不断增强。下一步需坚持“场景牵引、工艺牵引、需求牵引”,推动机器人在化工、船舶、能源、制造等行业的规模应用和工艺适配,形成可复制和推广的解决方案。 同时,应完善特种机器人安全规范、检测和准入评价体系,推动关键部件可靠性、远程操控链路安全及环境适应性等指标标准化。海缆巡检等海洋应用需加强与无人船及海上作业平台的协同,建立涵盖“探测—定位—评估—处置”的完整作业流程和应急机制,提高极端海况和突发事件下的连续作业能力。面向产业端,可以通过示范工程、保险机制及运维服务体系降低企业应用门槛,加快形成“设备+服务+数据”的新型供给模式。 前景:具身智能与自主探测将逐步常态化,推动高风险行业生产力升级 业内普遍认为,特种机器人正从“能动起来”向“能理解、会协作、可持续作业”迈进,未来在高空、深海和密闭空间的应用将持续扩大。一上,具身智能将促进机器人从单点作业向多工序协同发展,更好适应复杂工艺需求;另一方面,海洋探测与运维设备将朝更深水、更远距离、更高精度方向升级,并与海上能源、海底通信和海洋观测基础设施形成联动保障。随着关键技术成熟和应用规模扩大,特种机器人将在安全生产、应急救援和海洋强国建设中发挥更加基础和关键的支撑作用。

我国具身智能特种机器人和深海海缆探测机器人的示范应用,表明智能装备正从辅助工具向高度自主和场景化方向迈进。面对复杂严苛的工业与自然环境,智能技术安全和效率提升中的实践,为推动工业现代化和海洋强国战略提供了新动力。未来,随着技术不断突破和应用深化,智能机器人将在保障国家关键基础设施安全和提升产业竞争力上起到越来越重要作用。