记者 季俊磊
昨天,在位于金东区的浙江浙起机械有限公司厂房里,桥式起重机的吊钩缓缓落下。操作间内,50吨桥机主司机张涵紧盯着下方直径一米多的轴承圈,手中的操作杆微微调整。“前进+30毫米,右移+10毫米。”操作屏幕上的提示清晰明了。
过去需要反复对位五六次才能完成的工作,如今一次到位。张涵轻轻推动操作杆,“咔哒”一声,吊钩稳稳卡进轴承中心孔。
让这台“大家伙”变“乖巧”的,是一套由高校学生团队研发的视觉辅助抓取系统。牵头这个项目的,是金华职业技术大学智能制造学院机器人专业大三学生王秋雨。
一句玩笑话激出火花
3年前,刚入学的王秋雨在实训课上第一次操作机械臂,因为没校准运动参数,零件散落一地。指导老师徐明辉的话让她一直记到现在:“机械臂差1毫米都可能出错,做人做事也一样,得精准协同才能把事做好。”
这句话成了她大学生活的坐标轴。
去年暑假,王秋雨跟随学校“就匠去·体验职场”实践队来到浙江浙起机械有限公司。在四号厂房,她见到了有着20年操作经验的老起重工张涵。
“那天上午要吊运15件大型轴承圈,每件接近1吨重。”王秋雨回忆,“强光下轴承反光严重,吊钩一靠近就晃动。张师傅为了对准中心孔,不得不反复微调操作杆。”
她在记录表上详细记下:第一件工件,对位5次,耗时3分12秒;第二件工件,对位8次,耗时5分09秒……午休时,张涵揉着发僵的胳膊说:“一天这样上上下下几百次,晚上回家连筷子都懒得抬。要是吊钩自己能‘长眼睛’,告诉我‘再往前30毫米’就好了。”
这句玩笑话,在王秋雨脑海中激出了火花。
把论文“写”进厂房
作为学校三维点云课题组成员,王秋雨敏锐地意识到:能不能在桥机上加装视觉和点云设备,让系统自动识别轴承位置,计算偏差并给出纠偏提示?
当晚,她在驻厂宿舍画起改造设想草图。暑期实践结束后,她立即向指导老师汇报,并牵头组建6人团队,还与企业签订试点协议。
为了让算法理解真实工况,团队多次返回车间,利用工人休息间隙拍摄了120多段抓取视频。回到学校,他们将视频逐帧拆解,用标注软件把吊钩晃动角度、偏移距离、轴承位置一一标注。“常常标着标着就眼花,谁困了就趴桌上打个盹,醒了接着标。”团队成员唐玉成说。
30多页表格写满了,但算法调试并不顺利。最初几版模型的匹配率卡在80%以下。“要么识别不到轴承,要么预判轨迹偏差大。”唐玉成说,那段时间,大家几乎每天都是白天上课、通宵调参。
转机发生在有一天的凌晨3时。实验室里,新版本算法烧录进控制板,机械臂缓缓伸出——“咔哒”,抓手稳稳扣住模拟轴承,几乎没有晃动。“一瞬间,大家同时跳了起来。”王秋雨说,熬了那么多通宵的疲惫,全都变成了兴奋。
这些学生有股韧劲
然而,实验室的成功只是第一步。当团队带着设备回到工厂进行现场测试时,真实车间的复杂性远超想象,强光、反光、粉尘都在干扰系统。
“镜头一被顶棚强光照到,图像对比度就急剧下降,算法又开始‘看不清东西’。”王秋雨回忆。团队与企业工程师反复试验,最终想出用补光板均衡光照强度、在关键位置贴亚光贴纸减反光的办法。
为了固定补光板,他们在车间爬上爬下,和工人一起改装支架。“既要安全,又不能影响正常作业。”浙江浙起机械有限公司设备管理部工程师刘国柱说,“这些学生有股韧劲”。
经过一整天调试,系统终于在真实工况下跑顺了:摄像头识别轴承位置、三维点云计算最佳抓取姿态、系统自动算出补偿轨迹、操作间屏幕给出精准提示、吊钩一次到位。
张涵说,使用这套系统后,起重机作业平均对准时间缩短了,工人劳动强度降低,返工率也有所下降,“这些学生真帮了大忙”。
能解决问题才算真本事
解决浙江浙起机械有限公司难题,只是王秋雨大学生活的一个截面。这个连续两年综合测评第一、两次获得国家奖学金的女孩,将自己的成长轨迹概括为“三轴校准”:X轴是技术根基,Y轴是服务奉献,Z轴是使命担当。
除了视觉辅助抓取系统,她还带领团队开发了多套工业解决方案,在省级以上竞赛中屡获佳绩。“所学的算法公式,能解决实际问题才算真本事。”她说。在浙江浙起机械有限公司,王秋雨的故事已被写入企业培训案例。
指导老师徐明辉看到了更深层的变化:“过去学生做课题,结尾常是一份实验报告、几张曲线图。但现在,他们开始关注技术如何真正惠及一线工人。这种视角的转变,比任何奖项都珍贵。”
这段时间,王秋雨正在准备新的项目:针对中小型制造企业,开发成本更低的智能改造方案。“我想让更多一线工人都能享受到技术进步带来的便利。”这个22岁的女孩,正在用自己的方式,在车间里校准人生坐标,展现出属于青年工程师的匠心。