智能工程机械及相关技术的开发与应用

介绍

在科技飞速发展的时代，人工智能（AI）、机器人、物联网（IoT）等智能技术正在革新工程机械行业。本文将探讨智能工程机械领域的最新趋势和应用，包括人工智能在工程机械中的应用、机器人关节模块的开发、人形机器人的量产、智能网联汽车的进展、产学研融合的创新、量子计算的场景化应用、6G的研发、环焊机器人的应用、智能捣固车的开发以及超高压关键部件的本地化。

人工智能在工程机械中的应用

人工智能与工程机械的融合是行业发展的重要趋势。2026年全国两会期间，徐工机械副总裁兼总工程师单增海提议支持建设智能工程机械人工智能应用试点基地。他认为，人工智能在工程机械领域的应用能够助力该行业实现高端化、智能化转型。

工程机械运行环境多样、严苛且复杂。人工智能技术在该领域面临跨场景失效、算法泛化能力不足等挑战。构建***智能工程机械人工智能应用试点基地，能够有效解决这些问题，弥合技术与场景应用之间的鸿沟，是落实国家战略、打造世界**先进制造业集群的关键举措。

徐工机械一直积极探索人工智能与工程机械的融合，加大研发投入，推进融合创新，并与浙江大学、中国矿业大学、上海交通大学等高校开展了300余项产学研合作项目，为行业未来的发展奠定了坚实的基础。

机器人关节模块

机器人关节模块是机器人的核心部件，在机器人的运动和操作中起着至关重要的作用。位于曹妃甸新城的汇博机器人关键部件共享与协同创新中心专注于各类机器人核心部件的研发与制造，包括人形机器人、协作机器人、清洁机器人和特种机器人等。

该中心借助人工智能和工业互联网技术，构建了涵盖“驱动、传动、感知和控制”的一体化机器人关节研发体系。其研发的核心部件，例如光伏维护机器人模块、人形机器人关节驱动模块和专用机器人底盘模块等，已广泛应用于高风险作业和精密制造场景。

例如，该中心研发的光伏维护机器人已在张北实现大规模生产和应用，可自动清洁光伏发电面板，显著节省人力资源。此外，列车车厢残煤清理机器人将清理效率提高到每小时15节车厢，并降低了80%的人工成本，展现了强大的技术实力。

人形机器人的大规模生产

人形机器人正日益受到工程机械等行业的关注。像中联重科这样的公司积极参与人形机器人的研发和生产。中联重科已经开发出轮式和双足人形机器人的原型。

轮式人形机器人适用于在平坦环境中高效移动，而双足人形机器人则能模仿人类步态，应对复杂地形。这些机器人可应用于多种场景，例如工程机械的智能制造。在工程机械产品高度非标准化的生产过程中，人形机器人可通过灵活的操作（例如零件组装和质量检测）提高生产的灵活性。

在工程建设领域，双足机器人可以替代人类进行高风险作业，例如高空设备维护和隧道施工。它们还可以与中联重科的大型机械设备相结合，例如72米高空作业平台和4000吨全地形起重机，形成智能施工解决方案。

智能互联汽车

智能网联车辆是智能交通和工程机械生态系统的重要组成部分。随着物联网和人工智能技术的发展，智能网联车辆可以实现自动驾驶、远程控制和实时数据共享等功能。

在工程机械行业，智能网联车辆可用于物料运输、设备部署等，能够优化运输路线，提高运输效率，并降低人为失误的风险。同时，智能网联车辆产生的数据可用于大数据分析，帮助企业更好地管理车队，提升整体运营效率。

然而，随着物联网（IoT）技术日益普及，智能设备之间的互联互通也日益增强，海量数据流的管理和共享已成为一个关键问题。为此，单增海提出完善工程机械和商用车车联网的数据监管体系，以进一步激发市场活力，促进产业转型升级。

产学研融合与协同创新

产学研结合是培养专业人才、促进技术创新的重要途径。汇博机器人集团高度重视培养了解机器人的专业人才。在创新中心的汇博先进制造公共培训基地，配备了105套先进培训设备，涵盖工业机器人拆解、移动机器人综合培训等六大功能区，打造了全仿真工业场景，为实践培训提供了理想环境。

徐工机械也意识到人工智能与工程机械的融合依赖于人才。公司倡导构建人工智能复合型人才培养体系和“基地-企业-高校”联合培养机制，以培养行业所需的人工智能+工程机械复合型人才。

曹妃甸区跨中型科学与系统研究院与清华大学的合作也是产学研融合的成功案例。研究院为当地产业发展提供平台，清华大学则提供顶尖科研团队和实验平台。这种合作能够加速科研成果转化，吸引高端人才，促进当地产业升级。

基于场景的量子计算实现

量子计算是一项革命性技术，具有给各个领域带来重大变革的潜力。尽管量子计算目前在工程机械行业的应用仍处于起步阶段，但其前景广阔。

量子计算可以解决工程机械设计中复杂的优化问题，例如优化机械部件的结构以提高性能并降低能耗。它还可以用于数据分析和预测，帮助企业更好地了解市场趋势和客户需求。

然而，基于场景的量子计算部署面临诸多挑战，例如成本高昂、技术难度大、人才短缺等。未来，随着量子计算技术的不断发展，有望在工程机械行业得到更广泛的应用。

6G研发

6G技术的研究与开发也在进行中。预计6G将提供更快的数据传输速度、更低的延迟和更稳定的连接，这将对智能工程机械行业产生深远的影响。

借助6G技术，工程机械可以实现更实时的数据通信和远程控制。例如，在大型建筑工地，可以通过6G网络对多台工程机械进行实时协调控制，从而提高施工效率和安全性。

此外，6G还能支持工程机械领域更多智能化应用，例如利用增强现实（AR）和虚拟现实（VR）技术进行远程维护和培训。工作人员可以使用AR/VR设备获取实时信息和指导，从而减少现场维护的时间和成本。

环形焊接机器人

环焊机器人是工程机械制造过程中的重要设备。它们可以提高焊接质量和效率，降低劳动强度，并确保产品一致性。

在汇博机器人关键部件共享与协同创新中心的制造车间，智能焊接机器人以高精度完成焊接和装配工序。这些机器人能够连续稳定地工作，提高了车间的整体生产效率。

环形焊接机器人在工程机械行业的应用还可以提高焊接接头的质量，减少焊接缺陷的发生，提高产品的可靠性。

智能捣固车

智能捣固车应用于铁路建设和维护中。它们能够自动检测铁轨的平整度，并进行捣固作业，以确保列车运行的安全性和舒适性。

随着智能技术的发展，智能捣固车变得越来越智能。它们可以利用传感器和人工智能算法，实时精准地检测轨道状况并调整捣固参数。这可以提高轨道维护的效率和质量，降低工人的劳动强度，并保障铁路运营的长期稳定。

超高压关键部件的本地化

在特高压领域，关键部件的国产化具有重要意义。它可以降低对国外技术的依赖，提高国内特高压产业的竞争力，并保障电网安全。

虽然参考资料中没有关于工程机械行业超高压关键部件国产化具体情况的直接信息，但一般来说，国产化过程需要不断投入研发、培养专业人才和改进制造技术。

结论

智能工程机械及相关技术的发展是一个复杂而深远的过程。人工智能的应用、机器人关节模块的研发、人形机器人的量产等，都在推动工程机械行业的转型升级。同时，产学研融合、量子计算的场景化应用、6G研发等因素也在这一过程中发挥着重要作用。

未来，随着技术的不断进步和创新的不断深化，智能工程机械行业将面临更多发展机遇和挑战。企业需要不断加大研发投入，加强人才培养，推进产学研合作，以适应行业发展趋势，实现可持续发展。