摄像头找污渍,AI算方案,机械臂操作——
清洁地铁屏蔽门也能用上“钢铁侠”
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人力清洁模式 方飞龙 摄 |
本报讯 “杭州地铁的屏蔽门干净到可以让女乘客对着它补妆”,夸杭州好的各种评论里有这样一条。
屏蔽门清洁,是一项很累、很贵,也有点危险的工作。不过,现在这项工作有可能用上智能心的“钢铁侠”。在杭州地铁试点应用中,这套智能清洗设备已经能实现精准找到污渍点,用AI算法匹配清洁方案,最后使用机械臂进行清洁,能将日均清洁频次从3次降至1次,清洁满意度提升至98%。
设备的发明者是万向学院“彬琪琳团队”,来自杭州万向职业技术学院(以下简称万向学院),是我省最早开设城市轨道交通运营管理专业的高职院校,团队中的好几位核心成员都是这个专业的学生。
12名团队成员都是00后
杭州亚运会时,00后的学生们想发挥专业优势,攻克屏蔽门的清洁问题。那时,国内大多数地铁公司都是要等地铁停运后才派遣清洁人员到场,分片清洗屏蔽门。
团队总结了传统作业法需要几个步骤:首先为屏蔽门擦上洗浴液;第二步是刮干清洁屏蔽门玻璃;第三:拖干站台地面。他们测算了靠人工清洗,每站每次清洁屏蔽门需要3名工作人员连续工作2小时,每次清洁人工费用约500元/人,人力成本是笔不小的开支。
带教的方飞龙老师补充说,这样清洗危险系数也是不小的,因为屏蔽门可能存在漏电情况,站台、轨道也不能让污水滴下去。
找到了痛点,团队开始分步骤研究解决方案。这个时候,团队多学科交叉的优势就凸显出来了,来自机电一体化专业的潘乐怡负责总体技术方案初步设计、技术设计和工作图设计,同一专业的王彬宇是研发总监,负责硬件开发、原理图设计等,城市轨道专业的张琳尹负责知识产权申报,新能源汽车技术专业的唐园丽负责运营,负责软件开发、设计和各种算法等,工商企业管理专业的林心依是财务总监,绿色食品生产技术专业的李佳儿任市场总监。
两年间,12名团队成员实地调研了杭州地铁3号线、10号线等站点清洁流程,分析上千组污渍样本,最终从荷叶疏水自洁特性与工业机器人技术中获取灵感,20余次推倒重来,上千次实验,研发出集视觉识别、机械臂操作、环保清洁于一体的智能设备。
操作简单的设备,满满科技感
在万向学院的实验室里,记者看到,这个设备内置机械臂和一个容积近50升的水箱,可移动,操作起来并不难。
团队负责人杜梦琪讲解说,“系统通过高精度摄像头实时捕捉屏蔽门表面状态,精准找到污渍点,用AI算法匹配清洁方案。然后通过机械臂搭载可降解清洁棉片进行多角度擦洗,再引入超声波雾化技术。用雾化替代传统喷淋,能大幅降低水资源浪费。机器有污水回收系统,产生污水之后装置会第一时间把污水吸收回去,存入专门放置污水的处理箱中。工作人员不用拖地,地面也不会湿滑。”
记者从万向学院获悉,该项技术已申请发明专利3项、实用新型专利5项、软著4项,目前团队已经与多家智能设备制造商洽谈合作,计划进一步优化设备响应速度,拓展至电梯轿厢、站台座椅等场景。
本报记者 章卉 通讯员 应瑶