军队研制出无人操纵铰接式工程车-工程机械动态-中国路面机械网

2007-08-17 02:59:41

工程机械作业演示陶佑林摄

　　寒冬，在海拔约5000米的雪域高原某训练场上，工程装备保障机械作业演示正在进行。只见两台无人控制的奇特工程车，或张开“锋牙利爪”撕开地面掘坑道、挖反坦克壕，或挥舞宽大的铁铲清除路障……这个堪称工程“多面手”的铁臂巨人，是总装某研究所黄少方和战友们研制的，并获军队科技进步一等奖。它集挖壕、掘坑、清障等功能于一身，能在多种复杂环境中作业，先后获4项国家发明，其中2项获国家发明展览会金奖和银奖，综合性能达到国际同类装备先进水平。

　　技术集成实现机械高速机动

　　现场目击：今年年初，某训练场，来自国内先进的6辆重达16吨的铰接式工程车一字排开，它们在这里展开一场特殊的车速竞赛。随着发令员一声枪响，6辆工程车同时启动引擎，轰鸣着冲出起跑线。由总装工程兵某研究所研制的“铁臂巨人”一马当先，第一个冲过终点线。测速器显示其时速达到了国际同类工程车的最高时速。

　　专家解读：原来的铰接式工程机械不是笨重不灵活，就是跑不快。而部队行动，要求工程保障装备不仅要“能力强”，还要“跑得快”。要在保证工程机械作业能力的前提下提高机动能力，必须克服低速作业与高速行驶的矛盾，突破铰接式工程机械在高速行驶时易产生蛇行机动和转向失稳的难题。

　　科研回放：在这场科研攻关战役中，项目组长黄少方带领课题组集智攻关，通过优化设计悬架的刚度、阻尼与行程参数，合理匹配转向器的流量与转向油缸运动参数，合理设计转向梯形，并集成运用该所多项预研成果，一举攻克工程机械研究领域这一难题，从而使我军铰接式工程机械装备跻身世界先进行列。

　　多种理论解决工程作业难题

　　现场目击：2001年3月，项目组决定将刚“出炉”的两台初样车与两台地方挖掘机同台作业，通过比赛检测样车性能。意想不到的是，样车作业不到20分钟就趴了窝，不是抛土器抛不出去土，就是刀具被泥土裹住动弹不得，或挖掘链提升的角度不安全，或抛土器意外停止转动。急得科研人员手忙脚乱，轮番用小铁铲清除粘土，反复折腾几次后，最终不得不尴尬地撤离作业现场。

　　专家解读：装备作业的质量、效率和操作安全性，是其性能的标志。该装备作业装置动作多、操作复杂，而且挖掘链提升到超限角度，挖掘链的转动如不能自动停止，就会构成安全隐患，且作业对象随机性较大，要求刀具对各种土质都有很强的适应性。

　　科研回放：面对又一个难题，项目组长黄少方组织大家一个环节一个环节地分析攻关。一方面，从力学角度优化切削刀具和抛土装置，调整动力的功率分配；另一方面，通过改进抛土器，利用现有的土壤切削理论研究成果，合理地选择刀具材料，优化设计刀具的形状、布置方式和切削速度。改进后的样车，不仅提高了刀具对不同土壤的适应性；还给装备配上了“双刃剑”。科研人员首次将可自动编程控制技术应用到闭式液压系统的控制中，实现了挖掘与抛土作业的自动控制和对挖掘链的超载联锁保护，大大提高了作业质量、效率和操纵安全性。

　　无线遥控实现机械无人化操纵

　　现场目击：去年深秋，某地一场实兵演练正在进行。只见“红军”工程兵的“铁臂巨人”在无线遥控下，进入由黄旗标示的化学“染毒”地段，施展“推”、“挖”本领，清理染毒区的各种障碍，从而使防化分队顺利进入“染毒区”展开作业……

　　专家解读：未来作战战场环境复杂，有些地方由于环境恶劣人员不能直接进入作业，这就需要像机器人一样的工程机械担此重任。该所科研人员将无线电遥控技术应用到军用工程机械上，不仅为工程兵提供了具有控制灵敏、准确、抗干扰能力强的工程机械装备，而且该装备的可靠性、安全性和便捷性，对消除战场环境对工程兵的制约，提高工程兵适应能力起到了积极作用。

　　科研回放：谁也不会想到，这项新技术的应用，从决策、攻关到研制成功，前后只用了70天。在正样机鉴定评审会上，课题组的同志看到初样车在复杂环境作业时，操作手需控制20多个开关，不仅劳动强度大，还容易出差错，尤其是操作手在挖坑作业时，无法看到地下作业的情况，便提议给“铁臂巨人”装一副“智能眼”。这一重任落在了青年高工张欲保身上，他带领课题组仅7天就拿出初步技术方案。通过大量原理性和可靠性试验，总体研制方案得到专家审定后，课题组又凭借成熟的遥控技术和计算机技术，成功地解决了无线数传、系统抗干扰等一系列关键技术难题，实现了挡位变换及作业装置所有动作的无线遥控，该系统上机试验一次成功。

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