儀表校驗(yàn)機(jī)器人“晶晶”。（何靖治 攝）
“人機(jī)大戰(zhàn)”比賽現(xiàn)場。（何靖治攝）
●“晶晶”由廣州供電局電力試驗(yàn)研究院研發(fā)
●“晶晶”一天可校驗(yàn)24臺儀表，1個(gè)頂5個(gè)
“我宣布，本次計(jì)量儀表校驗(yàn)‘人機(jī)大戰(zhàn)’比賽,計(jì)量檢定員對機(jī)器人‘晶晶’比分0：3，‘晶晶’獲勝!”
8月16日上午，一場人類與機(jī)器的對決在廣州供電局電力試驗(yàn)研究院展開。參賽雙方分別是由廣東省計(jì)量行業(yè)精挑細(xì)選的3位資深計(jì)量檢定員，和由廣州供電局電力試驗(yàn)研究院理化部研發(fā)的儀表校驗(yàn)機(jī)器人“晶晶”。比賽裁判由廣東計(jì)量協(xié)會會長、廣東省計(jì)量科學(xué)研究院和廣州市計(jì)量科學(xué)研究院的技術(shù)專家組成。
最后，機(jī)器人“晶晶”僅用時(shí)9分22秒就完成了計(jì)量校驗(yàn)，3位人類選手中用時(shí)最少的為15分40秒。發(fā)表獲獎感言時(shí)，還沒“滿月”的“晶晶”顯得很“謙虛”：“今天我也是險(xiǎn)勝，以后還要好好修煉，下次比賽，我還要帶弟弟妹妹一起來幫我。”
人工校驗(yàn)費(fèi)神耗時(shí)
檢定員們“求解放”
據(jù)了解，廣州供電局儀表實(shí)驗(yàn)室每年要接收近3000只指針式的萬用表，全由人工校驗(yàn)。其中，高精度儀表帶有反光鏡，需要通過放大鏡去觀察，當(dāng)指針、刻度線以及指針在反光鏡中的影子重合才能讀數(shù)記錄，檢定員的精神需要高度集中。而且電能儀表需要錄入的數(shù)據(jù)達(dá)到幾十個(gè)甚至上百個(gè)，工作量非常大?！巴暾ｒ?yàn)一只這樣的儀表需要近60分鐘，一個(gè)計(jì)量檢定員連續(xù)忙活一天也只能校驗(yàn)5臺儀表，而且因視覺疲勞還可能產(chǎn)生讀取誤差?！睆V州供電局試驗(yàn)研究院院長莫文雄說。
于是，以機(jī)器代替人工來完成這樣相對重復(fù)且強(qiáng)度較大的工作，成為廣州供電局的一個(gè)迫切愿望。該局通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，市面上沒有能夠滿足電能儀表校驗(yàn)需求的設(shè)備。于是，廣州供電局向哈爾濱工業(yè)大學(xué)智能測試及信息處理研究所表達(dá)研發(fā)儀表機(jī)器人的合作意向，雙方一拍即合。
正式上崗需出臺相關(guān)規(guī)范
從2014年項(xiàng)目啟動至今，15位技術(shù)人員經(jīng)歷無數(shù)次的討論、改進(jìn)、調(diào)試、校驗(yàn)，零差錯(cuò)的“晶晶”終于誕生。由于采用先進(jìn)的圖像處理和識別技術(shù)，“晶晶”具有高效率、高自動化、高準(zhǔn)確性、高性價(jià)比等優(yōu)點(diǎn)。相較于人類計(jì)量檢定員，“晶晶”最大的優(yōu)勢體現(xiàn)在可以長期進(jìn)行大量作業(yè)。據(jù)了解，“晶晶”一天可以校驗(yàn)24臺儀表，相當(dāng)于4—5位計(jì)量員一天的工作量。
然而，廣州供電局電力試研院
理化試驗(yàn)部主管黃青丹表示，“晶晶”要想正式上崗還需要取得相關(guān)的資質(zhì)。“計(jì)量行業(yè)有嚴(yán)格的規(guī)范，而‘晶晶’是國內(nèi)研發(fā)的第一臺計(jì)量儀表檢測校驗(yàn)機(jī)器人成品，在規(guī)范上沒有先例可循，所以我們還需要和相關(guān)部門進(jìn)行溝通，制定一套適用于校驗(yàn)機(jī)器人的管理規(guī)范?！?/p>
此次“人機(jī)大戰(zhàn)”的舉行，是為給“晶晶”提供一個(gè)在計(jì)量行業(yè)專家面前展示實(shí)際工作能力、獲得行業(yè)認(rèn)可的機(jī)會。
未來計(jì)劃嘗試市場化運(yùn)作
目前，我國正處于向工業(yè)4.0時(shí)代轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)刻，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)首當(dāng)其沖，正在向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展，成為經(jīng)濟(jì)增長的一個(gè)著力點(diǎn)和突破口。“‘晶晶’不僅可以校準(zhǔn)電測儀表，其他行業(yè)指針式儀表的出廠檢驗(yàn)和周期檢定校準(zhǔn)都可以應(yīng)用。未來我們打算將‘晶晶’投入市場，嘗試市場化運(yùn)作。”黃青丹說。
黃青丹初步估計(jì)，使用機(jī)器后，整體校驗(yàn)工作速率會比以往提升20%—30%。如果想要全面代替人力，廣州供電局大概需要5至8臺機(jī)器人。目前“晶晶”能覆蓋的工作內(nèi)容類型有70%，余下的30%還需要研發(fā)相應(yīng)程序。
對于“晶晶”給計(jì)量行業(yè)帶來的改變，廣東省計(jì)量協(xié)會會長陳國光表示：“‘晶晶’在全國計(jì)量儀表校驗(yàn)范圍內(nèi)屬于首創(chuàng)，具有重要的里程碑意義，它可代替人工對多種高精度指針式儀表和數(shù)字顯示式儀表進(jìn)行檢定，它的誕生將減小員工的勞動強(qiáng)度，解放生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)效率?！?/p>
南網(wǎng)報(bào)記者 馮俊程 通訊員 郭倩雯 裴利強(qiáng)
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“晶晶”工作流程
第一步：控制系統(tǒng)控制標(biāo)準(zhǔn)源，產(chǎn)生激勵信號驅(qū)動被檢定儀表至被檢定刻度附近;
第二步：視覺系統(tǒng)通過對目標(biāo)區(qū)域搜索、識別，確定被檢定點(diǎn)的空間位置坐標(biāo);
第三步：運(yùn)動系統(tǒng)根據(jù)被檢定點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)，帶動視覺系統(tǒng)運(yùn)動到被檢定點(diǎn)正上方，確保“眼睛”、指針和指針在反光鏡中的影重合;
第四步：控制系統(tǒng)通過“眼睛”實(shí)時(shí)觀察儀表讀數(shù)并調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)源輸出，通過“調(diào)整被檢讀標(biāo)準(zhǔn)”的方式完成這一被檢定點(diǎn)的檢定。
