绳驱并联式特种机器人在煤仓内作业。
一座座四五十米高、直径二十余米的巨型储煤筒仓静静矗立。仓体内部,一台绳驱并联式特种机器人正以“吊威亚”的姿势利用破碎机械手,将沉积十余年的顽固板结煤块一点点击碎。是悬空工况下的破碎力度控制。仓壁上的板结煤堆积十余年,硬度堪比水泥。而仓内机器人全程由钢索悬吊,没有任何固定支撑点。机器人装配的初代液压执行器输出功率有限,清理板结煤时力道如同挠痒。
煤炭、粮食行业的专用储存筒仓形似巨型收口罐体,仓体全封闭、不透气。物料不断入仓堆积,时间一长,煤粉与粮食粉料就会牢固粘附在竖直仓壁上。
雷达设备被固定在仓顶后,可通过激光扫描进行三维建模、还原仓内全貌,精准测算物料存量。通过这款设备,发现花千万元建好的万吨煤仓,其仓壁长年附着四五千吨板结煤,它们占据了煤仓一半的空间。
特种激光雷达解决了“探不清”的难题,但如何清理板结煤的问题又摆在了眼前。雷达能把仓内看得一清二楚,那能不能顺便把这些清不掉的挂壁积煤一并处理干净?这些积煤就像人体血管里的血栓,使储存筒仓的出料口不断变小,最终可能导致生产线被迫频繁停工,安全事故一触即发。
然而,工人下仓处理板结煤风险极高,物料一旦突然坍塌,人会被瞬间掩埋。密闭仓体内部信号完全屏蔽,外面工作人员无法察觉仓内突发险情,而且煤仓内高浓度煤尘遇电火花极易爆炸,行业早已严控人工入仓。即便用水流冲刷板结煤,积水混合散煤极易引发溃仓,底部值守工人随时会被倾泻而下的煤流掩埋吞没。
密闭筒仓内部没有任何硬质稳固的落脚支点,常见的轮式、足式人形机器人无处受力,无法开展清堵作业。
看着传统设备全线“卡壳”,工程师团队日夜苦思全新解决方案。曾参与过的航天微重力模拟实验平台为特种机器人的设计带来灵感:当年实验室依靠多根绳索悬吊实验舱体,通过动态调节绳索拉力,就能实现机器人全区域移动并且可以精准控制悬空构件的姿态。最终团队敲定了独树一帜的绳驱并联“吊威亚”方案:数根高强度耐磨特种钢索牢牢锚固在筒仓顶部的结构边沿,将整套破碎作业机头悬空吊在仓腔内,并通过协同牵拉、收放,带动破碎头上下左右自由移动。(改编自科技日报 2026年8月31日)