智能起重机(搬运机器人)
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2025-10-25 11:40:48
北京起重运输机械设计研究院有限公司开展了智能起重装备核心技术 —— 智能起重机(搬运机器人)的攻关研究,该设备在复杂场景下的精准搬运、智能调度及安全高效作业问题已得到突破,目前处于产业化阶段。该智能起重机融合新一代信息技术与高端装备制造技术,核心技术与功能包括:采用物品识别技术与三维定位技术,实现对不同类型物品(如垃圾、危废、生物质原料)的精准识别与定位;配备智能取物装置与电子防摇摆系统,确保抓取稳定、搬运平稳,避免物品晃动引发的安全隐患;集成智能调度系统,可与数字化工厂、物联网平台联动,实现多设备协同作业与任务优化分配;支持语音操控、无线传输及远程诊断,结合信息存储技术与高精度称量功能,实现作业全流程的数据化管理与追溯。其应用场景广泛覆盖环保领域(城市垃圾处理、水泥窑协同处置、危废处置)、新能源领域(生物质发电)及工业领域(数字化工厂智能物流、智能维护),通过智能化技术替代传统人工或半自动起重设备,大幅提升搬运效率与安全性,推动相关行业自动化与智能化升级。
传统起重机存在 “自动化程度低、精准度不足、场景适配性差、调度效率低” 等局限,本成果通过技术创新实现突破,核心亮点如下:1. 智能感知与精准定位:集成物品识别技术与三维定位技术,可精准识别垃圾、危废、生物质原料等不同形态物品,定位精度达 ±5mm,解决复杂形状、不规则物品的抓取难题,较传统起重机定位效率提升 40%;2. 电子防摇摆与稳定操控:采用先进的电子防摇摆算法,通过实时监测吊具摆动状态并动态调整运行参数,使物品摇摆幅度控制在 ±10mm 以内,避免搬运过程中物品脱落或碰撞,尤其适配危废、垃圾等易散落物品的运输;3. 物联网与智能调度融合:搭载智能调度系统,可与数字化工厂的 MES/WMS 系统、物联网平台无缝对接,支持多台起重机协同作业(同时调度 10 + 台设备),任务响应时间<3 秒,较传统人工调度效率提升 50% 以上;4. 多功能集成与远程运维:整合语音操控、高精度称量(误差≤0.1%)、信息存储及远程诊断技术,操作人员可通过语音指令完成基本操作,系统自动记录作业数据(重量、时间、位置等),支持远程故障诊断与维护,降低现场运维成本。
本项目研发的智能起重机(搬运机器人)可广泛应用于环保、新能源及工业领域,具体场景包括: 1. 环保领域:在城市垃圾处理厂,实现垃圾的自动化抓取、转运与分拣;在水泥窑协同处置、危废处置场景,安全搬运有毒有害废弃物,减少人工接触风险,单台设备可使危废搬运效率提升 30%,事故率降低 90%; 2. 新能源领域:在生物质发电站,完成秸秆、木屑等生物质原料的搬运与计量,配合智能调度系统实现原料按需供给,提升发电效率; 3. 工业领域:在数字化工厂中,承担车间内原材料、半成品的智能物流搬运,与生产线联动实现 “无人化” 物料流转;在大型仓储场景,通过三维定位与智能取物装置,完成高货架物品的精准存取,提升仓储空间利用率。 随着环保政策收紧、新能源产业扩张及工业智能化推进,该智能起重机市场需求旺盛,凭借强场景适配性与高效安全性,预计 3 年内可占据国内同类设备市场 25% 以上份额,应用前景广阔。
(按解决该项成果技术问题所作贡献大小排序)1. 核心技术团队负责人:在智能起重装备领域拥有 20 年以上研发经验,主导智能起重机的整体架构设计,攻克电子防摇摆、三维定位等关键技术,主持多项国家级高端装备研发项目,推动技术从实验室走向产业化;2. 智能控制与物联网团队:负责物品识别算法、智能调度系统及物联网集成开发,实现设备与数字化工厂、环保平台的联动,解决多场景下的智能协同问题,团队成员曾参与多项物联网应用标准制定;3. 机械结构与运维团队:专注于智能取物装置、高精度称量系统的机械设计与优化,确保设备在危废、垃圾等恶劣环境下的耐用性,同时开发远程诊断技术,降低设备运维成本,团队具备丰富的工业装备工程化经验。
为了研发该成果,累计投入包括核心技术攻关(智能感知、防摇摆算法、调度系统)、样机试制、场景测试等各类经费,目前已实现产业化,产品在环保、新能源等领域的多家企业落地应用,年销售额超亿元。 针对技术进一步优化,尚需投入经费用于拓展设备负载范围(当前最大负载 50 吨,计划提升至 100 吨)、优化极端环境(高温、腐蚀性)适应性,预计 1 年内完成,提升产品市场竞争力。 成果在推动科学技术进步方面,提升了我国智能起重装备的自主化水平,促进物联网技术与高端装备的融合应用;在环保与安全方面,助力城市垃圾、危废的无害化处置,减少人工接触风险,保护生态环境与操作人员健康;在经济效益方面,帮助企业降低人工成本 60% 以上,提升作业效率 30%-50%,按年服务 100 家企业计算,年间接经济效益超 5 亿元,带动智能传感器、物联网模块等产业链发展,具有显著的社会与经济价值。
拟通过多种方式推动成果转化: 1. 自行实施:依托公司生产基地扩大产能,向环保、新能源、工业领域企业直接销售智能起重机整机及配套系统,提供安装调试与运维服务; 2. 技术入股与合作开发:与环保工程公司、新能源企业联合成立合资公司,以技术入股形式共同开发定制化解决方案(如危废专用智能起重机),共享市场收益; 3. 技术许可:向起重装备制造商许可核心技术(如电子防摇摆算法、智能调度系统),收取技术许可费并提供技术支持。 资金需求方面,拟投入经费用于生产线扩建、市场推广及技术迭代,目标是 2 年内成为国内智能起重装备领域的领军企业,3 年内主导制定行业技术标准,推动智能起重机在更多场景的普及应用。