时间: 2025-01-03 05:50:04 | 作者: 磨粉设备
定位、扫描、修正……太空中，有一颗为卫星看病的达芬奇手术机器人卫星正静静维护着我国近地轨迹卫星的健康。地面上，为这颗卫星开发探伤和确诊智能感知体系的上海大学曾丹教授团队，今日（10月23日）获得了2023年度上海市科技进步奖一等奖。
其实，这套感知体系不只能在太空极点环境中发挥作用，还能在充溢粉尘、喧闹、高温的炼钢出产线上为连铸坯查找缺点，将工人从恶劣高危的作业环境中解放出来，并大幅度的进步缺点勘探与修正的功率。
让作方针、传感器、机械臂协同起来，是工业视觉上的一个经典问题。要在恶劣而杂乱的工况中完结三者精准协同，很难。一路在我国科学技能大学读到博士，曾丹在来到上海大学通讯与信息工程学院通讯工程系后，逐步从计算机人脸辨认转向了工业视觉。她信任，在我国冶金、化工、煤炭等智能化程度严重不足的工业范畴，有着很多研制需求等候被满意。
为何集成电路、电子设备、轿车制作的智能化程度较高？这与其相对洁净、精密、规范的出产流程有关。走进钢铁厂，你就会理解其间的差异。曾丹第一次来到宝钢的连铸坯、滚坯车间时，被眼前的场景惊到了——
车间里温度超越50℃，即便大冬季，工人也只能穿单衣作业，并且检查完一两批钢材后，必需马上去空调间歇息。车间里粉尘飞扬，工人靠眼睛查找钢坯的夹渣、裂纹，手持十几公斤重的火焰枪吹扫去除缺点。
不过，这儿对智能化的需求是巨大的：全厂长达几百公里的输送带需求实时监测，一旦开裂形成罢工，后果严重；几十米高的高炉，如果在制作时对其进行实时校对，不只可提高制作质量，还能节约工期。
钢材在高温下会形变，架起传感器的钢架也会有形变，机械臂受工况影响亦会有差错——这些差错在出产流程中会不断累积、扩大，导致差以毫厘，失之千里。要完结智能化，首先要完结精准感知。曾丹说，2012年，跟着深度学习技能的鼓起，她觉得时机来了。
方针时变、工况杂乱是影响感知才能的两大要素。在冶金职业，大方针丈量、弱方针定位、小方针监测则是有必要面临的三大应战。曾丹带着学生，一边在工厂车间考察，一边在实验室写代码、模仿测验，从机理研讨开端啃这块技能硬骨头。
相似的精密感知智能化体系国外有现成产品，但价格昂贵。比方，国外一家监测高炉平整度的设备用了十几台摄像头，本钱天然居高不下。咱们经过算法改善，只用3台就完结了相同精度的监测。这是曾丹团队在这一项目中的中心打破——丈量相对差错下降约43%，丈量本钱下降85%，使上海宝冶的系列高炉大修使命取得了装置就位精度优于5毫米、工期缩短9%的优异效果。
这套实时测绘体系，还被用于2022年北京冬奥会国家雪车雪橇中心的制作。在它的助力下，近2000米的赛道制作精度优于3毫米。
国家雪车雪橇中心赛道（图片来自：第二十届我国土木工程詹天佑奖获奖工程图集）
曩昔8年，曾丹团队与上海宝冶、中冶宝钢、我国科学院细小卫星立异研讨院等单位协作，不只形成了有关技能体系，还形成了从组件、设备到体系的一体化立异效果。
现在，走进智能化演示车间，工人只需在控制室对着屏幕控制传感器、机械臂，就能完结连铸坯的缺点查找和吹扫——带温连铸坯进入车间后，摄像头主动拍照、数据传到后台处理，整个处理进程从原先的25分钟缩短到5分钟。更为要害的是，它使特种钢材的后续出产精度提高至微米级成为可能。也正是因而，这一实时定位、动态差错校准连同和谐机械臂的技能，又被用于在轨卫星维护。
中心技能的窗户纸一旦被捅破，运用之路就越走越宽。近年来，在推进宝钢工厂全流程智能化晋级的一起，项目的要害技能还形成了多个子体系，推行到冶金、航天、核电等职业中，为数字城市、生态维护、社会安保等运用需求供给有力支撑。
更让曾丹感到高兴的是，许多年青学生在项目研制中，对这样的范畴产生了浓厚兴趣，找到了自己酷爱的作业方向。
博士生彭涛研讨工业视觉已到第八个年初，他觉得在工厂车间实打实做项目、教授智能体系运用的高兴，远超于了写论文的急迫，转瞬已到不得不结业的时分。
上海女孩黄臻臻本来只想读三年专业硕士就去作业，参加项目组后，越研究越喜欢，转而考取学术型博士，未来想投身工业视觉范畴的科研。
一个范畴，只要真实喜欢、愿为此支付的人，才本领得住孤寂、走得深远。在曾丹看来，这些年青人一定能推进科技的开展，走出各自的精彩人生。