今年10月31日万圣节前夜,来自天津某工地的一段挖掘机视频,引起了网友的广泛讨论。视频中的挖掘机在深夜里运行着,而驾驶位上却没有人在操作:
“挖掘机被鬼附身了?”、“难道是遥控器控制的?”、“司机是被 P 掉了吗?”
一时间,网友们议论纷纷。
其实!这是百度公司最新研发的世界上第一台无人自主挖掘机。我们先看视频了解一下。
为了能更深度的了解到关于无人挖掘机的相关信息,我们找到几位百度研发工程师,采访到了一些幕后的故事。而第一位主人公就是视频当中出现的传统挖掘机驾驶员老高。
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其实,挖掘机在工地上也称得上是“网红”了。在工程机械届,挖掘机设备不仅在数量上占到全国工程机械比的1/4到1/3,还凭借着高通用性和灵活性,成为各大工地上老少咸宜的“熟面孔”。挖掘机上楼顶拆房、挖掘机过悬崖排障……那都是常规操作。
在我国海量的建设项目里,挖掘机稳稳占据着工程机械的“C位”。
天津武清的老高就是一名挖掘机师傅,从业17年的他,拥有两个身份。
天津武清区的高师傅
首先,他是一名“一线员工”。顾名思义,老高需要经常跑去全国各地,到青海、西藏、内蒙古这些地方的工地上,亲自开挖掘机、修挖掘机。因为,不是每个地方都有像老高这样成熟的挖掘机师傅。
其次,他也是一个小老板,自己买了10台挖掘机,承包小型的工程业务。然而,由于难以招募到合格的挖机操作手,导致经常出现3-4台挖掘机闲置的状况。
为什么挖掘机在中国建设工程中的需求量这么大,而挖掘机师傅却如此难招?
老高告诉我们:是因为这个行业太苦太累,大家都不愿意来干。开挖掘机,操纵着重型装备,感受个人的力量成百上千倍放大,看似颇有一种豪迈的浪漫,但是枯燥反复、十天半个月呆在深山工作远离家人的生活到底很难长久坚持。
除此之外,工地情况很复杂,有的挖掘机甚至在山上操作,随时都有翻车等生命危险。另外,挖掘机的噪音和震动都特别大,还一直在旋转,机器后面的柴油机会排放出浓厚的污染尾气,一般人进去之后几分钟就会受不了。
挖掘机的作业场景
一边是建设工程的大量需求,一边是挖掘机师傅的严重短缺。一个行业正在面临巨大难题。
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其实!目前市场上已经出现了一些带有数控或辅助操作功能的新型挖掘机。你可以理解为小时候的玩具车:拿着遥控手柄就能操控挖掘机的运动。
但和玩具车不一样的是,遥控挖掘机可不是谁都能“玩”,只有精通挖掘机操作要领的专业师傅,才能上手。
而且,它虽然能把人从狭窄的驾驶室里解放出来,但并不能让人离开工地:操作者还是需要站在挖掘机几米开外的地方,观察机器的一举一动。
数控挖掘机
图片来自网络
换句话说,目前我们只是把驾驶室搬到了离挖掘机5米以外的地方,让工作环境不再那么恶劣,但并没有实际解决人力短缺的难题。
如何让挖掘机真正实现“无人化”?杨睿刚所带领的百度机器人与自动驾驶实验室团队,也恰好在思考这个问题。
经过前期的调研和体验,团队发现“无人挖掘机”的设想完全可以变为现实。“我们可以把挖掘机想象成一个带有机械臂的、能自动驾驶的大型机器人。团队本来就有做机械臂和自动驾驶小车的规划,在这方面也有深厚的积累,所以技术方面是没有问题的。”杨睿刚信心十足。
今年7月,百度无人自主挖掘机项目组正式成立,百度三维视觉科学家杨睿刚和百度访问学者潘佳教授带领着团队成员邓卓、卢飞翔、杨雅珏、徐昊、程新景,在初期制定了清晰的技术路线。
程新景介绍道,“大的框架就是从‘感知’到‘规划’再到‘执行’”。
“打个比方,‘感知’就是挖掘机看到这里有一堆土,然后开到这堆土面前;‘规划’就是怎么去挖这堆土,让挖掘机根据这堆土规划出一个最优的挖掘轨迹;‘执行’就是挖掘机把这堆土挖起来,卸到另一个地方,然后再回来。挖掘机回来的时候,会对这堆土重新感知,重新规划并执行,一直循环下去”。
技术路线示意图
前期准备工作完成后,项目组在今年9月去天津进行封闭开发,那是他们第一次从办公室写代码,到工地上开挖掘机。
“在施工现场调试机械,跟你坐在大楼里写代码,是完全不一样的两种感受。后者还停留在技术层面,而前者是实操,会接触到各种各样的硬件和软件上的问题,还是非常不一样的。”程新景说道。
场地鸟瞰图
而老高从业17年后对挖掘机的认知,也即将变得“很不一样”。
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团队初来乍到,在挖掘机师傅的场地上做调试,老高感到十分新奇,常常过来凑热闹,“你们这个遥控的还不错”。
“无人挖掘机和遥控挖掘机是完全不一样的”,徐昊向我们解释到,“举个简单的例子就能明白:按照一人开一台挖掘机来讲,遥控的还是一人只能开一台,但无人的挖掘机一个人可以开十台”。
百度首创的无人挖掘技术方案,是世界上首套基于 AI 视觉技术开发的低成本、可量产、适用工程挖掘装备的人工智能解决方案。只需通过简单的改装,在工程机械装备上部署环境感知和自动控制系统,设备就能实现自主行驶和作业,大铲子上下翻飞,挖土运土一气呵成。
据介绍,在工程项目当中应用百度的无人挖掘技术方案,可以实现少人化或无人化的全天候智能施工。施工效率能提升15%,人力成本能降低40%,实现收入提升50%以上。百度研发的无人挖掘机,不仅真正意义上解放了人力,还极大程度地提升了施工的效率和效益。
百度无人自主挖掘机
而这一切成功的背后,是所有人难以想象的艰辛付出。