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科技日報記者 李禾
工信部、教育部等十七部門近期印發《“機器人+”應用行動實施方案》，提出應深化重點領域“機器人+”應用，助力智能建造。針對能源領域，方案特別提及應“研制基礎設施建設、巡檢、操作、維護、應急處置等機器人產品，推動企業突破復雜環境下的運動、感知、作業等關鍵技術”。我國基礎設施建設已進入全面快速發展階段，基礎設施的檢測與維護不僅需要大量資源，更有不少基建檢測任務需要在高危環境中執行。以智能機器人代替傳統人力進行基建檢測正成為基礎設施運維的一大發展趨勢。對此，IEEE（電氣電子工程師學會）會士、香港中文大學信息工程系教授邢國良等專家認為，當前，檢測機器人尚處于起步階段，未來的發展趨勢是人機協同作業，提升檢測效能。
機器人技術在檢測領域中有著廣闊的應用前景，但在現階段，實際應用場景仍非常有限。IEEE會員Jayakrishnan?Thrivikaman?Nair認為，在工廠、醫院等工作任務較為明確或流程化的作業環境中，機器人的應用已經相對成熟了。“在一些對機器人有特定功能設計要求的極端復雜環境中，機器人的研究及實際應用仍任重道遠。”
邢國良也表示，由于不同行業以及不同檢測任務的多樣性與復雜性，檢測型機器人還未存在通用的固定形態。然而，隨著依賴運動控制、定位、傳感器等關鍵技術發展，“我們很快就會看到高度可定制的、模塊化的檢測機器人方案”。
傳統的基礎設施檢測任務高度依賴人工作業，存在作業量大、難度大、風險性高等問題，為確保安全作業，有時還需要中止基礎設施的正常運行。IEEE高級會員Eleanor Watson認為，在傳感器與機器學習等創新技術的支持下，更智能的機器人應用將能幫助人類克服基建故障檢修難題，化被動為主動。“這些技術的創新發展將能在很大程度提高機器人作業的自主性以及檢測工作的整體安全性，尤其在一些較為緊急的檢測任務中，機器人能幫助我們在更短時間內檢測到更廣泛的區域。例如傳感器融合技術能將不同波長的電磁波拼接在一起，提供由不同信號檢測出的更全面的信息。無線電波的反向散射使機器人在受遮擋的情況下，仍可以檢測到物體及其運動。”
邢國良說，“在某些高度專業化的、比較依賴于設備的行業，如金屬疲勞檢測，機器人能夠做到更準確、更全面。”
高速發展的檢測機器人是否有可能完全取代人類？IEEE專家Eleanor Watson分析道：“人類在面對不同任務時的熟練度、靈活性，以及多任務的組織管理方面具有巨大優勢。而機器人適合在非緊急情況下的較危險的環境中，執行較為常規且耗時的工作任務。”
因此，更高效的檢測任務應由人機協同合作完成，即通過機器人獲取更全面的數據，再由人類對具體數據進行結果分析。目前，人機協同作業模式也正在實際的檢測工作中被不斷地實踐及應用，并以驚人速度不斷革新的機器人技術，未來將能夠被更廣泛地應用于基礎設施的檢測、維護，甚至建設工作中，成為可持續發展建設中的可靠的技術力量。
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