近日，我國首批自產(chǎn)自動(dòng)駕駛鉸接式礦卡在江西銅業(yè)集團有限公司城門(mén)山銅礦順利通過(guò)驗收，成為國內首個(gè)鉸接式礦卡無(wú)人駕駛項目。
本次項目的成功驗收，意味著(zhù)我國實(shí)現了鉸接式礦卡無(wú)人駕駛技術(shù)的國產(chǎn)化，打破了國外工程機械廠(chǎng)商在這一技術(shù)上的壟斷地位。改造后的無(wú)人駕駛鉸接式礦卡具備較高智能化程度，實(shí)現了在倒車(chē)、轉向和變速狀態(tài)下的精準控制，與采集設備、輔助設備配合無(wú)間，與智能調度系統相融合，可在“真無(wú)人”狀態(tài)下，自動(dòng)完成“裝載-運輸-卸載”全流程作業(yè)，保障礦山生產(chǎn)的安全與穩定。
自動(dòng)駕駛鉸接式礦卡
背靠前端技術(shù) 建設示范項目
江銅集團是中國銅工業(yè)的領(lǐng)頭羊，是集采、選、冶、加、貿易為一體的國內最大、最現代化的銅生產(chǎn)和加工基地，黃金、白銀、硒、碲、錸等稀貴金屬和硫化工的重要生產(chǎn)基地。城門(mén)山銅礦是我國最大的露天銅礦山之一，礦產(chǎn)資源豐富，是江銅集團重要資源地之一。
受江西九江當地潮濕，多雨、多霧的氣候影響，城門(mén)山銅礦礦區大部分區域溝壑縱橫，道路泥濘濕滑，而被稱(chēng)為“越野礦卡”的鉸接式礦卡相較于剛性礦卡對惡劣氣候、復雜地形適應性更強，特殊的鉸接結構使其在重載狀態(tài)下仍發(fā)揮出極強的越野能力，在地形極差、無(wú)鋪裝的道路穩定地進(jìn)行運輸作業(yè)，在城門(mén)山銅礦的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。江銅集團擁有鉸接式礦卡數量超過(guò)30臺，其智能化改造是江銅集團智慧礦山項目建設的關(guān)鍵環(huán)節。此次合作的成功經(jīng)驗將為江銅集團后續推廣鉸接式礦卡智能化改造提供重要參考，助力江銅集團以數字賦能促進(jìn)傳統產(chǎn)業(yè)轉型升級，成為有色行業(yè)數字轉型先行區。
本次項目技術(shù)由慧拓提供并順利交付，慧拓是由中科院自動(dòng)化所孵化的礦山無(wú)人化科技企業(yè)，近年來(lái)持續深耕和推進(jìn)中國礦山無(wú)人化技術(shù)更新。在此之前，慧拓與江銅集團已合作過(guò)兩次，分別是2019世界VR產(chǎn)業(yè)大會(huì )和城門(mén)山5G智能無(wú)人駕駛礦卡項目，本次圓滿(mǎn)交付的鉸接式礦卡無(wú)人駕駛項目，是繼前兩次項目之后，雙方的第三次合作。
近期，慧拓在將在“中國第一大在產(chǎn)銅礦”——江銅集團德興銅礦落地礦山無(wú)人化項目，助力江銅集團將5G、大數據等新技術(shù)運用于城門(mén)山銅礦的生產(chǎn)管控，采用智能采礦、智能選礦、智能管控三套流程，全力打造江西省5G+智慧礦山示范項目。
自動(dòng)駕駛鉸接式礦卡
智能創(chuàng )新 作用雙重提效
與剛性礦卡不同，鉸接式礦卡的運行原理特殊，運動(dòng)軌跡由車(chē)頭與車(chē)身之間的鉸接結構控制，運動(dòng)軌跡的影響因素更為多元和復雜，適用于剛性礦卡的運動(dòng)學(xué)分析模型無(wú)法對其進(jìn)行全面分析。這意味著(zhù)在本項目實(shí)現完善開(kāi)發(fā)之前，并沒(méi)有可供參考的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型，需要深挖過(guò)往經(jīng)驗，自主研發(fā)適用于鉸接式礦卡的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)算法模型。對鉸接式礦卡的運動(dòng)軌跡進(jìn)行全面的研究分析，并在平行仿真系統中設計了各種極端工況，對鉸接式礦卡的行駛狀況進(jìn)行平行仿真測試，加速礦山現場(chǎng)實(shí)地測試，提升項目現場(chǎng)的安全系數。
與剛性礦卡相比，鉸接式礦卡車(chē)內結構更加緊湊，在車(chē)內安裝機柜及工裝件難度極大，車(chē)輛線(xiàn)路和電氣改造過(guò)程也十分復雜。這在考驗硬件工程師技術(shù)水平的同時(shí)，對其項目交付經(jīng)驗也提出了較高的要求。從無(wú)到有，研發(fā)充分發(fā)揮經(jīng)驗，實(shí)現硬件和交付工程師協(xié)同分工，針對礦區現場(chǎng)的具體情況，完成車(chē)端的改造和測試工作。項目的總結沉淀，也同時(shí)形成了鉸接式礦卡無(wú)人化改造項目的標準化作業(yè)流程，為未來(lái)鉸接式礦卡生產(chǎn)的規范化、市場(chǎng)化打下基礎。
無(wú)人駕駛鉸接式礦卡施工現場(chǎng)
把握市場(chǎng)趨勢 共迎國際挑戰
鉸接式礦卡是采礦業(yè)和各行業(yè)大規模建設中一種通用性很強的土石方運輸機械。它完全消除了作用在車(chē)架上的扭轉載荷，因此可以提高整個(gè)結構的可靠性，不像普通汽車(chē)在無(wú)路條件下工作時(shí)，車(chē)架要承受很大的沿軸向的載荷;特殊的懸掛裝置以及獨特的轉向架可以使卡車(chē)在路面差、氣候惡劣的條件下正常行駛，使得車(chē)輛能夠在崎嶇地帶行駛而不會(huì )對懸架裝置有過(guò)高的要求。
鉸接式礦卡以其更強的惡劣氣候、復雜地形適應性，在海內外礦山均有廣泛的應用。據統計，2021年全球鉸接式卡車(chē)市場(chǎng)銷(xiāo)售額達63億美元，預計2028年將增長(cháng)至85億美元，市場(chǎng)呈飛速增長(cháng)的趨勢，近年來(lái)國產(chǎn)鉸接式卡車(chē)先后批量出口非洲、東南亞等海外市場(chǎng)。
國內礦山無(wú)人化相較于國外成熟技術(shù)與體系，仍有很長(cháng)一段路要走。我國專(zhuān)注礦山無(wú)人化科技企業(yè)應與中國礦山企業(yè)、工程機械廠(chǎng)商共同應對國際市場(chǎng)競爭，更好地走向海外市場(chǎng)，助力智慧礦山在全球更大范圍的發(fā)展，為中國技術(shù)的全球化，為中國礦業(yè)贏(yíng)得全球話(huà)語(yǔ)權提供實(shí)力底氣與企業(yè)支持!
