越来越多的矿山建设,开始尝试无人驾驶技术。
日前,博雷顿科技有限公司(下称博雷顿)研制的无人驾驶纯电矿用自卸车,在安徽宣城的展鹏矿中完成运营验收。
博雷顿总经理陈方明向界面新闻记者表示,这是国内首次将纯电动力与无人驾驶技术结合在矿用自卸车上。
无人驾驶技术,是指主要利用车载传感器来感知车辆周围环境,并根据感知获得的道路、车辆位置和障碍物信息,控制车辆转向与速度,进而使车辆更安全、可靠地行驶在道路上。
1980年代末,美国卡特彼勒公司开始了对无人驾驶自卸矿用卡车的研制。1996年,卡特彼勒推出了第一辆无人驾驶矿用卡车。
据中国路面机械网报道,卡特彼勒的无人驾驶卡车已在澳大利亚、南美和北美多地运营。截至去年,卡特彼勒无人驾驶矿卡车为客户移送的物料已达10亿吨。
博雷顿此次应用于矿场的这台无人驾驶纯电动自卸车,最大载重达65吨,最高时速为45 km/h。
据博雷顿介绍,它可以在矿山现场实现精准、平稳地全工况作业,包括路径规划、自动巡航、倒车入库、自动卸料、紧急制动、自动停车以及自主避障等功能。
国内首台无人驾驶纯电动矿用自卸车。图片来源:博雷顿
通常情况下,矿区扬尘严重、传统的常规摄像头难以正常发挥作用。博雷顿称,为此,该纯电自卸车采用了多感知融合技术,利用摄像头、激光雷达和毫米波雷达等车载传感器,来实现车辆精准定位。
毫米波雷达,是指工作在30-300GHz频域之间的毫米波波段探测雷达,该雷达与红外、激光等光学导引头相比,可以穿透雾、烟、灰尘等。
该无人驾驶纯电动自卸车还具有重载下坡能量回收技术。
当车载重下坡时,除使用传统的刹车片刹车外,还可以通过电机反拖制动。电机反拖制动可以回收车辆的动能,并利用电机发电,重新充回到电池包里,同时产生一定的阻力以达到车辆减速目的。
当坡度大于一定角度时,该车载重下坡回充的电量,能够支撑空车上坡所需电量。
博雷顿称,经测试,相较于燃油车,该纯电动自卸车每年约可节省能耗成本约85%。
一名安全员正在对无人驾驶纯电动自卸车进行测试。视频来源:博雷顿
无人驾驶技术最大的优势之一是,节省人力成本。
陈方明表示,一般的矿用自卸车需要配备两名驾驶员,装配了无人驾驶系统的纯电动矿车,一年可节约十几万的人力成本。
矿场作业一般可分为露天矿和井工矿,相较于矿道较为狭窄的井工矿,露天矿场一直是无人驾驶技术应用的主要场景。
2008年,日本机械设备商小松(Komatsu)的无人驾驶自卸卡车,也在力拓澳大利亚铁矿上成功实现运行。
日本小松无人驾驶自卸卡车。图片来源:谷歌
近几年,
国内的无人驾驶矿用车才开始兴起
。
2015年以来,随着AI以及各方面条件趋于成熟,资本陆续入局无人驾驶领域。此间,中国政府也陆续颁布鼓励矿山信息化、数字化和无人化建设的发展规划。
去年1月,中国兵器工业集团旗下内蒙古北方重工业集团北方股份公司(下称北方股份,600262.SH)研制的
国内首台无人驾驶电动轮矿车NTE120AT
,成功下线进入调试阶段。
该电动轮矿车采用电动轮,通过柴油机驱动发电机,发电机再驱动该车辆。这让中国成为了继美国、日本之后,第三个涉足矿用车无人驾驶技术的国家。
国内首台无人驾驶矿车NTE120AT 。图片来源:北方股份
据北方股份介绍,理论状态下,七台无人驾驶矿车可替代至少九台同型号车的工作量,降低燃油成本6%,轮胎磨损减少7.5%以上,如果加上人工成本的节省,整体收益率可提高49%。
去年10月,徐州工程机械集团有限公司(下称徐工集团)载重120吨的XDE120无人驾驶矿卡,在中国黄金集团内蒙古矿业有限公司采矿场首发试运行。
XDE120无人驾驶矿卡。图片来源:徐工集团
徐工集团的无人驾驶矿卡配备一名安全员,以平均15公里/小时的速度行驶。该车可在中心调度系统指挥下,能实现自动装卸、循迹行驶、智能避障等无人驾驶功能。