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智能生活:航天“硬核”技术知多少?

  新华社上海9月18日电 题:智能生活:航天“硬核”技术知多少?

  新华社记者张建松

  借鉴月球车技术的智能巡检机器人、能自主进行消防巡检并预警的灭火机器人、安装了微型太阳电池的智能太阳镜……正在上海举行的第21届中国国际工业博览会上,中国航天科技集团上海航天技术研究院共有50多件展品登台亮相。智能生活的背后,航天“硬核”技术真不少。

  个头小本领大的“智巡者”

  保障电力系统安全,离不开对变电站的实时监控、检查和维护。传统主要依靠人工方式,巡检工人劳动强度大、工作效率低,在恶劣环境下还有安全隐患。

  利用航天技术优势,上海航天技术研究院805所2018年启动了电力系统用智能巡检机器人项目,此次展示的就是第一代机器人样机“智巡者”,目前已完成自动巡视多轮测试,其能力与可靠性得到充分验证,即将入驻电站开展示范应用和入网取证。

  展台上,六轮驱动的“智巡者”,看上去好似一辆黑色的迷你装甲车。个头虽小,本领却很大,可在变电站、化工厂、机场、港口码头等场所内,实现智能巡检任务。

  考虑到变电站的地形可能很复杂,航天人员借鉴在月球上表现优异的“玉兔”月球车底盘结构——“六轮主副摇臂式结构”技术,为“智巡者”设计了功能强大的底盘;采用激光定位与自主导航技术,模拟人的方向感,让“智巡者”实现自主移动;利用智能图像检测、智能红外测温等技术,模拟人的视觉和触觉,让“智巡者”实现自主避障。

  “智巡者”还可以自我识别“饥饿状态”并主动“补充能量”。当检测到电量低,自动无线充电功能可以使“智巡者”到达指定的充电地点,自动充电。

  灵巧的多面手“消防员”

  在危险丛生的消防领域,智能机器人也可以大显身手。

  上海航天技术研究院控制所依托在光电探测、惯性导航和人工智能技术领域的优势,成功开发了智能自主消防巡检机器人,集自主导航巡检、火灾前期预警和初期火灾扑灭三项功能于一身,堪称一位聪明能干的“多面手”。

  据控制所科研生产部副部长郑建勇介绍,为了使消防巡检机器人“耳聪目明”,研制团队为其配备了4双“眼睛”。可见光成像系统,可实时记录并传输巡检过程中的视频图像,供安保人员监测与判断;红外成像系统可实现高清1080P成像,并具备30倍光学变焦,一旦发现火情便能迅速报警。

  运用多线激光雷达及双目视觉融合技术的导航系统,可准确定位,迅速响应,实现高精度智能自主导航。消防巡检机器人根据存储的位置地图信息和人为设置的巡检点,即可自主规划巡检路径。同时还能进行人工算法的自我学习,在视觉系统的引导下进行有效避障。

  由于多数火灾多为线缆短路引起的电气火灾,而线缆短路发生时产生的电火花、电弧等现象,会伴随有紫外线波动。因此,研制人员专门为消防巡检机器人配备了紫外线探测系统,可对电线电缆等部位进行重点关注与监测。

  太阳镜不仅时尚还智能

  太阳镜是许多人夏天生活必备品。上海航天技术研究院811所太阳能工程中心展示的一款太阳镜,不仅时尚,还很智能。

  据811所太阳能工程中心系统组件部门主管魏敬华介绍,传统的太阳镜,变色镜片需要几十秒钟才能完成变色过程,智能太阳镜只需要0.1秒,变色的过程几乎与光照环境的变化同步。可根据阳光的强弱变化,自动调节镜片的明暗度,使佩戴者永远处于最舒适的视觉状态中。

  太阳镜为什么这么“聪明”?原来,是采用了811所自主研发的高效微型砷化镓太阳电池技术。高效轻薄、密封防水的高效砷化镓太阳能电池,与智能太阳镜上芯片合成在一起,通过光能转化为电能,即可迅速驱动液晶镜片实现智能感光变色。

  在太空中为卫星提供能源的砷化镓太阳电池技术,可广泛应用于人们日常生活中的微能源可穿戴产品。在展会现场,记者还看到了一件利用柔性薄膜太阳电池组件制作的背心,穿在身上,可随时随地利用太阳能发电。

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