创新无止境 奋斗正当时——我与移动机器人的20年.pdf
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1、2023年7月 封面人物我是昆明船舶设备集团有限公司(简称昆船)的苏运春。自参加工作以来,我一直从事昆船AGV的开发设计工作。AGV是什么呢?就是自动导引小车的英文缩写,通俗地讲就是移动机器人。小到食品厂的榨菜物料、金库的钞票、大家的快递包裹,大到汽车、飞机、大型建筑材料都可以通过移动机器人完成搬运,在降低成本的同时全面提升工作效率。如今,无论大家走进哪一家具有高度现代化水平的企业,都能看见一辆辆驮着各种物料来回穿梭的小车,那就是AGV,我20年的职业生涯都跟这辆小车相关。制造梦1980年,我出生在湖北荆州的一个普通农村家庭。父母都是地地道道的农民。虽然生活条件不算优裕,但他们深知“知识改变命
2、运”的道理,一直鼓励我好好读书。记得小时候我每天都要独自步行5公里去镇里上学。因为村里经常停电,时常要在煤油灯下写作业。那时候并不觉得条件艰苦,而是感觉书里的“学问”很吸引我,我愿意为之付出努力。我的父亲比较喜欢研究发动机,村里谁家的拖拉机坏了都会请他去修。每当他全神贯注工作时,我也在一旁聚精会神地看。那些机械构造、零件、线路对于我来说有着天然的吸引力。“长大以后,我也要搞机械”在父亲的影响和熏陶下,“搞机械”这个梦想,很早就种在了我的心里。学校课文里那些科学家的故事,特别是钱学森抛弃优越的科研、生活条件,克服重重困难毅然回到祖国,为新中国的发展做出巨大贡献的故事,更加坚定了我朝着梦想走下去的
3、决心。上初中后,我在物理、数学等理科学科上的优势逐渐显现出来,连续几年都参加了县里的、市里的物理竞赛、数学竞赛,因为竞赛成绩优秀我免试进入了市重点高中。功夫不负有心人,十多年学海遨游,最终我考入了哈尔滨工程大学,选的是我最喜欢的自动化专业。2003年大学毕业时,我本来有机会留在一线城市,只因为听说昆船有移动机器人制造的业务,我便毅然从祖国的东北来到祖国最西南的昆船公司,从事梦想中的机器人工作。刚参加工作时,我被分到昆船一机公司六分厂实习,这是昆船AGV的总装车间,我从这里见证了AGV从零件到机器人的全过程。在分厂实习这段时间,让我对AGV有了感性的认识。到技术岗位后,我被分到了烟草设备室,在这
4、边原本接触不到AGV,当时因为做AGV业务需要长期出差,一些同事有顾虑不想去,于是,我就主动提出申请要求搞AGV,得到了领导的批准,被派到玉溪卷烟厂执行AGV调试任务。玉溪烟厂原先使用的是某进口AGV,由于技改升级,现在要换成昆船的AGV。在烟厂,当看到我们制造的移动机器人高效地搬运着各种材料时,那种激动的心情难以言表,特别是要把外国货换成我们自主生产的产品,我更觉得自豪和兴奋。热爱的力量是无穷的。为了学到更多的知识,我一直抢着去出差,刚开始工作那几年每年出差都在200天以上,有时候一去就是几个月。我把每次出差都当成一次学习的机会,拿着本子边学边做,晚上回去还要复盘今天学到了什么。几年下来,我
5、对那些零件、线路可以说已经烂熟于心。前段时创新无止境创新无止境奋斗正当时奋斗正当时我与移动机器人的20年文文苏运春摄影赵科验2021年12月云南省劳动模范协会的成立,为全省劳动模范发挥榜样力量、体现引领作用提供了崭新的平台,成为了劳动模范的“温暖之家”。为进一步展示劳模风采、讲好劳模故事,充分发挥劳模的示范引领作用,云南省劳动模范协会在时代风采杂志开辟“封面人物”专栏,劳动模范通过讲述自身的经历,用劳模精神、劳动精神、工匠精神鼓舞带动全省广大职工服务“3815”战略发展目标,在助力经济社会发展中当好主力军、建功新时代!322023 年 7 月 时代风采Modern Elegance/2023/
6、7间,当一位同事请我帮忙恢复一台20多年前的小车时,我仍旧能够轻车熟路地帮他调试成功。我想,这也是得益于当初打下的基础。凭着这股钻研的劲头,我归纳出了“左正右负”等多种设备调试方法,赢得了客户的认可和肯定,有的客户发来表扬信,有的客户直接发函点名要我去帮助解决问题。有句话说:“热爱可抵岁月漫长”,我想正是这股对AGV的热爱之情,激励着我一直在这条路上走下去。创新魂习近平总书记说:“创新是引领发展的第一动力。”我们制造业的核心就是创新。搞创新其实是需要有一点冒险精神的,就像登山者不断攀登高峰一样,对于我们来说,越是难度大、越是有挑战的项目,完成后那种成就感就越强。在这里我给大家讲几个关于卫星导引
7、AGV、重载无接触供电AGV、5G技术、智慧停车的小故事。我先后在昆船的AGV事业部、装备公司服务部、工程部、技术部、研发部等多个部门工作过。2015年,我刚调到研发部,就开始了第一个项目“卫星导引AGV”技术研发。这个项目就是一座难爬的险峰。大家知道,我们的移动机器人要自己移动,首先要有一样东西指引它,让它知道自己的位置、从哪条路走到哪里。之前在室内我们经常用的方式有激光导引、电磁导引、磁带导引等,但是在室外,这些导引方式就完全不适用了。当时我国北斗2号组网完成,“能不能用北斗卫星进行引导呢?”我提出了这个问题。我经过研究,认为在理论上是可行的,认准了这是一个很好的发展方向。但做这个事情,在
8、当时国内外都没有可以参照的先例,我只能摸着石头过河。经过大家商议,项目虽然难,但还是有必要去做。认准了方向、下定了决心就一定要“啃”下这块“硬骨头”。卫星导引的坐标是球面坐标,而我们移动机器人需要平面坐标,为此我通过坐标转换、投影映射、旋转等方法将球面坐标转换成了AGV所需的平面坐标。没有样车,我就自己着手进行设计、制做,在废弃的原材料堆里扒拉出一个铁架子和一些木料、各种试验器件,鼓捣出了一台利用卫星导航技术的室外AGV原理样车。卫星导引AGV最重要的一环就是测试卫星信号的稳定性及定位精度。为测试信号,我开着自家的车,带着传感器在不同的环境中测试、验证。后面样车的调试,在烈日暴晒、雨打风吹的室
9、外更是持续了几个月时间。在这中间,我们也走过弯路,一次测试完好,下一次突然又出现了问题。我当时百思不得其解:明明什么都没动,却出现了不一样的调试结果。那种迷茫的心情让我茶饭不思。后来,我终于找到了原因,是卫星信号受到了电磁波的干扰。这也是我开发卫星导引AGV最担心的事情,经过多方排查,终于找到了干扰源。但如何解决这个问题呢?我经过查数据、请教专家、做各种测试,最后经过不懈的努力,通过增加惯导等其他复合导引器件,信号干扰问题成功解决了!经过一段时间的积累和反复比较,我取得了丰富的第一手资料,对相关导航数据了然于胸,这些关键数据的积累成了这个项目开发成功的秘诀所在。有了前期的技术探索,后面的室外高
10、速 AGV 和巡逻 AGV 等卫星导引车型都相继开发成功。创新是需要付出心血和汗水的,但是“无限风光在险峰”。吸引着我们不断去尝试去攀登的,正是那险峰之上的无限风光。我们开发重载无接触供电AGV也是这样一个充满艰辛的探索历程。当时国内某管道企业需要我们提供能承受20吨负载的无接触供电 AGV,用来搬运长 6米、直径 1米的大管子。本来,超大的载重量和室外作业环境就已经难度很大了,现在还需要改变以往AGV用电池供电的模式,实现无接触供电,这对于我们来说真是难上加难、挑战巨大。然而这么难的项目,对方只给了3个月时间,从接到这个332023年7月 封面人物项目起,我和技术部的同事就开始了加班加点的攻
11、关。虽然问题很多,但没有一个同事有怨言,大家一头扎在项目里,一个问题一个问题地解决,甚至连春节都几乎是在工房里度过。为了克服作业场地凹凸不平的难题,我们设计加装了浮动取电装置;为了适应室外温差大的问题,我们设计了调温箱,根据室温自动调节车内温度;为了解决大面积举升的同步性问题,我们首次使用了液压同步举升系统,通过多传感器实时检测高度及调整控制到了现场调试环节,我们又遇到了金属粉尘多、信号干扰严重、地面积水、器件被水浸泡等问题。还遇到了罕见的极端天气,晚上气温降到了零下20多摄氏度。长时间在四季如春的昆明生活工作,哪里能够适应那样的极端天气?我们把带去的所有衣服都穿在身上,也无法抵御寒气的侵袭,
12、还不等走到生产现场,手脚就已经冻僵,但是我们根本顾不上自己冻僵的手脚,一到现场就抓紧时间调试。这样,一是想尽快为用户解决问题,让AGV尽快投入使用,二是尽量让自己多走动走动,让手脚能够热乎起来。这些问题虽然多,但没有把我们吓倒,我们都一一想办法去解决,最终让项目顺利的投入使用、实现了验收。这款重载无接触供电AGV,彻底改变了这种大型管子运输需要人工、拖拉机和塔吊结合的方式,从1辆拖拉机只能拉一两根管变为一台AGV一次就可以运送6根管子。人工换成了机器人,即节省了人力、也提高了效率,信息还能实时汇入系统。让我欣慰的是,从系统开始试运行的第一天起,客户就尝到了甜头,再也没让AGV停下来,全天24小
13、时生产。这是客户生产模式的一次变革,对于我们团队的每个人来说,也是职业生涯的一座丰碑。这么多年来,我们深知:在这个技术迭代加速的时代,放慢探索速度就等于落后。5G技术刚刚问世的时候,我就一直在琢磨怎样用这项技术的优势解决AGV应用中的实际问题。当时,我们接到一个物流公司的项目,该项目需要上千台移动机器,在10000平方米的场地上同时作业,这对于传统的AGV来说,通信成了最大的难题,而这个难题就是国外顶级的 AGV供应商也无法解决。这时,华为公司的 5G技术很强,各个运营商开始5G网络建设,我积极寻求与中国移动和华为公司的合作。在我的积极促成下,2019年,昆船公司、中国移动通讯集团云南分公司、
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