國慶假期馬上到了,很多礦區(qū)司機(jī)卻無法休息,晝夜不停地在一線保障生產(chǎn)。不過,有這么一群司機(jī),先從一線“下班”了,吹著空調(diào),坐在辦公室里密切監(jiān)視車輛運行,免除在一線奔波之苦。他們能夠如此愜意,主要是得益于博雷頓BRT-9M105E無人駕駛礦卡。這款車都有什么與眾不同之處,今天我們就一起看看吧。
01
無人駕駛享自研
博雷頓的研發(fā)中心不僅擁有整車團(tuán)隊、三電系統(tǒng)團(tuán)隊,也擁有一支數(shù)十人的智能化專業(yè)隊伍,由國內(nèi)外知名學(xué)府畢業(yè)的碩博人才組成,基于博雷頓電動化產(chǎn)品研發(fā)配套的基礎(chǔ)商用無人駕駛系統(tǒng),并可根據(jù)客戶實際場景運營需求,提供定制化全自動化作業(yè)等智能化解決方案。
9M105E無人駕駛礦卡就是由博雷頓智能化團(tuán)隊與整車團(tuán)隊緊密配合共同研發(fā)的重磅產(chǎn)品。其精華在于配備了博雷頓自主開發(fā)的無人駕駛系統(tǒng),主要由四部分組成:感知、規(guī)控、執(zhí)行及集成調(diào)度管理平臺。
在感知層面,9M105E配備了多目攝像頭、激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等多種傳感器,為整車提供了360度無死角的環(huán)境感知能力。這些傳感器收集到的數(shù)據(jù)被送往9M105E的核心——一套基于博雷頓電動車輛與工程機(jī)械在礦區(qū)生產(chǎn)前線多年積累的海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練的自研融合感知算法。這套算法經(jīng)過深度學(xué)習(xí)和優(yōu)化,能夠精確識別和分類道路、車輛、人員、石塊、擋墻、溝壑等各種礦區(qū)實際會遇到的環(huán)境要素。它不僅能夠區(qū)分靜態(tài)障礙物和動態(tài)目標(biāo),還能預(yù)測它們的運動軌跡,從而為9M105E的決策系統(tǒng)提供可靠的信息支持。
此外,9M105E的感知系統(tǒng)還針對礦區(qū)特有的挑戰(zhàn)進(jìn)行了專門的優(yōu)化。由于礦區(qū)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,車輛體積通常較大,且存在許多異形作業(yè)車輛,這對感知系統(tǒng)的識別能力提出了更高的要求。9M105E的傳感器布置和算法經(jīng)過特別調(diào)整,能夠較好地消除車周盲區(qū)并識別不規(guī)則形狀的車輛。
同時,礦區(qū)作業(yè)常常伴隨著風(fēng)沙和粉塵,夜間作業(yè)時照明范圍和亮度相較于白天也相距甚遠(yuǎn),這對感知系統(tǒng)也提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。9M105E的多源異構(gòu)傳感器組合和融合感知算法可以確保在惡劣環(huán)境下依然能夠穩(wěn)定工作,確保作業(yè)的安全性和效率。
9M105E無人駕駛礦卡
然而,礦區(qū)地形復(fù)雜多變,9M105E規(guī)控系統(tǒng)也引入了云端系統(tǒng)的強(qiáng)大計算能力和實時數(shù)據(jù)處理能力。云端系統(tǒng)結(jié)合了基于礦區(qū)場景的三維地圖動態(tài)更新策略,這些地圖不僅包含了礦區(qū)的靜態(tài)信息,如道路布局和地形特征,還能夠?qū)崟r更新動態(tài)信息,比如臨時的施工區(qū)域、移動的大型機(jī)械以及變化的天氣條件等。
此外,云端系統(tǒng)還集成了道路感知識別算法,這些算法能夠?qū)嚩藗鱽淼臄?shù)據(jù)進(jìn)行更深層次的分析和理解。例如,通過分析攝像頭捕捉到的圖像數(shù)據(jù)和雷達(dá)反射率,算法可以識別出道路的濕滑程度,或者通過激光掃描數(shù)據(jù)判斷前方道路是否存在潛在的塌陷風(fēng)險。云端系統(tǒng)將這些分析結(jié)果與三維地圖信息相結(jié)合,制定出更適合車輛行駛的指令。例如,如果檢測到前方道路有塌陷風(fēng)險,云端系統(tǒng)會立即計算出一條避開危險區(qū)域的替代路線,并將這條路線指令發(fā)送給車端,調(diào)整車輛的行駛方向,確保車輛安全繞行。
車端自主,云端輔助,通過車端和云端的緊密配合,9M105E規(guī)控系統(tǒng)能夠從容應(yīng)對礦區(qū)形貌的高頻變化,為自動駕駛車輛在復(fù)雜礦區(qū)環(huán)境中的安全運行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。這種系統(tǒng)的設(shè)計不僅提高了作業(yè)效率,還大大降低了因環(huán)境變化帶來的安全風(fēng)險,為礦區(qū)自動駕駛技術(shù)的廣泛應(yīng)用奠定了堅實的基礎(chǔ)。
9M105E無人駕駛礦卡
規(guī)控指令最終被發(fā)送至車輛的執(zhí)行系統(tǒng)。9M105E的執(zhí)行系統(tǒng)主要由博雷頓自主研發(fā)的線控底盤實現(xiàn),包括了車輛的驅(qū)動、制動和轉(zhuǎn)向等控制單元。博雷頓整車團(tuán)隊在車輛設(shè)計過程中,充分結(jié)合無人駕駛項目的需求,在智能化電子電氣架構(gòu)方面做了充分準(zhǔn)備,動力、轉(zhuǎn)向、制動等各系統(tǒng)的響應(yīng)速度、調(diào)節(jié)精度、安全冗余控制等方面都滿足高級別無人駕駛需求,不僅僅解決“有沒有”的問題,更解決“好不好”的問題。
控制精度方面博雷頓采用了“過度”設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn),原因是博雷頓不僅僅要實現(xiàn)單車自動駕駛,還要實現(xiàn)多機(jī)種協(xié)同無人作業(yè)。以裝載機(jī)和礦卡配合為例,如果控制精度差,則車輛要很多次才能到達(dá)預(yù)定位置,甚至有可能距離預(yù)定位置有較大偏差,影響裝載和運輸效率。
礦山作業(yè)通常由多輛礦卡與挖機(jī)組成編組共同作業(yè),博雷頓無人駕駛集成調(diào)度平臺猶如智慧的大腦,精準(zhǔn)地掌控著9M105E編組的每一個細(xì)節(jié)。作為編組的中樞管理系統(tǒng),不僅實現(xiàn)了對礦卡、挖機(jī)等多設(shè)備的集中調(diào)度與管理,更通過算法與智能技術(shù),讓這些龐然大物能夠協(xié)同自主作業(yè),仿佛一支訓(xùn)練有素的軍隊,在礦山的每一個角落中精準(zhǔn)執(zhí)行著開采任務(wù)。
9M105E無人駕駛礦卡
具體而言,集成調(diào)度平臺通過集成礦區(qū)多種傳感器與通信模塊,實時收集礦卡、挖機(jī)等設(shè)備的運行狀態(tài)、位置信息以及作業(yè)進(jìn)度以及環(huán)境信息等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過平臺內(nèi)置的先進(jìn)算法處理分析后,便能夠生成理想的調(diào)度方案,實現(xiàn)多設(shè)備的協(xié)同作業(yè)與智能調(diào)度。在這個過程中,車挖無需像傳統(tǒng)方式那樣綁定,平臺不僅會根據(jù)作業(yè)需求自動分配任務(wù)給各個設(shè)備,還會根據(jù)設(shè)備的實時狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整,從而確保作業(yè)效率的優(yōu)化。
值得一提的是,該平臺還具備強(qiáng)大的監(jiān)控與預(yù)警功能。通過對運行數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控與分析,平臺能夠及時發(fā)現(xiàn)并預(yù)警潛在的安全隱患與故障風(fēng)險,為礦山的安全生產(chǎn)提供了有力保障。同時,平臺還能夠?qū)υO(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)進(jìn)行科學(xué)管理,通過預(yù)測性維護(hù)減少設(shè)備故障停機(jī)時間,提高設(shè)備的利用率與使用壽命。
02
機(jī)械部件穩(wěn)基石
無人駕駛系統(tǒng)固然是BRT-9M105E的殺手锏,但是在基礎(chǔ)的車身、三電系統(tǒng)方面也絲毫不含糊,畢竟這是車輛發(fā)揮效用的基石。
BRT-9M105E設(shè)計滿載重量105噸,動力總成額定/最大功率分別為500kW/800kW,設(shè)計滿載最大爬坡度35%。整車配備700kWh大電量電池組,支持4槍快速充電,配合智能調(diào)度系統(tǒng),可自動規(guī)劃充電時間及路徑,充分滿足礦區(qū)生產(chǎn)需求。
BRT-9M105E車架、車橋、懸架、車廂等部件都針對礦區(qū)無人作業(yè)的特點定制化開發(fā)。礦卡配合無人駕駛的裝載機(jī)、挖掘機(jī)的工作時,其卸載動作特征與人工駕駛有所不同,博雷頓根據(jù)其特點,進(jìn)行針對性加強(qiáng)處理,以適應(yīng)自動作業(yè)更頻繁的沖擊,有效減少維護(hù)頻率。變速箱、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制邏輯都根據(jù)無人駕駛的控制邏輯編寫相關(guān)算法,滿足相關(guān)的精度控制需求,全力協(xié)助解決無人駕駛車輛好不好的難題。
9M105E無人駕駛礦卡
BRT-9M105E的三電系統(tǒng)針對無人駕駛特征設(shè)計。無人智能作業(yè)系統(tǒng)有一個特征——不會疲勞,勝任24小時不間斷運營。實際運營過程中,9M105E要么在大功率放電,要么在大功率充電,系統(tǒng)發(fā)熱量,所以博雷頓工程師為9M105E三電系統(tǒng)進(jìn)行更為周密的設(shè)計,機(jī)組硬件配置及功率、熱管理系統(tǒng)管路布局、整車控制策略等方面全面針對性優(yōu)化,保證車輛在持續(xù)重載運營過程中即便遭遇極端天氣也盡可能不觸發(fā)熱保護(hù),充分保障生產(chǎn)運營效率。
礦用卡車的無人化,除了能為企業(yè)帶來降本增效、提升ESG建設(shè)能力等影響,更重要的是,它將會在一定程度上改變傳統(tǒng)生產(chǎn)格局。正如博雷頓董事長陳方明在公開演講中所提及:以博雷頓9M105E為代表的無人駕駛礦卡將改變原有的價值計算邏輯,為礦山企業(yè)提供一個全新的決策方式。詳見《博雷頓無人駕駛礦卡首次亮相,價值天平將如何傾斜?》博雷頓正是通過這樣的方式,把人從危險一線崗位解放,賦能礦山企業(yè),為綠色智能礦山建設(shè)助一臂之力。
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