智能换刀机器人有哪些优势？
●搭配数字孪生智慧管控系统，更换单把滚刀时间缩短为25分钟至40分钟，效率提升50%以上，盾构舱内无需人员进入，有效提升盾构施工安全性
●拥有11个独立可控活动关节，具备高避障能力与精细操作能力，凭借500公斤负载能力和灵活伸缩结构，可覆盖10米至18米级超大直径盾构机的整个刀盘，轻松抓取重型滚刀，精准完成更换
本报讯（记者 林钦圣 通讯员 汪智齐 陈嘉琪）6月25日，全国首台重载智能盾构换刀机器人在厦金大桥厦门段项目环岛路隧道“厦金号”盾构机完成上机调试。
这是我国首次在大盾构工程项目上应用盾构换刀机器人，标志着我国大直径盾构隧道施工迈入无人换刀新阶段，破解了复杂地层、高水压环境下盾构施工长期存在的安全与效率痛点。
记者从建设单位厦门路桥工程投资发展有限公司、施工单位中铁十四局集团有限公司了解到，“厦金号”盾构机将于6月27日始发掘进盾构左线，届时，智能盾构换刀机器人将投入实战作业，助力厦金大桥厦门段项目环岛路隧道安全高效掘进。
效率提升50%以上
换刀时间缩短为25分钟至40分钟
厦金大桥厦门段项目环岛路隧道全长3291米，包含盾构隧道与明挖隧道两部分。其中，盾构隧道部分采用开挖直径16.15米超大盾构机施工，是福建省内最大直径盾构隧道。
“在隧道掘进过程中，盾构机刀盘上的滚刀如同‘牙齿’，持续切削岩石泥土，磨损极快，需要频繁更换。”厦门路桥工程公司厦金大桥厦门段项目A4标段经理郑联枭介绍，由于环岛路隧道下穿核心繁华片区，存在长距离上软下硬复合地层，覆土最浅仅8.1米，刀具磨损风险较高，对换刀作业的安全与效率提出极高要求。
郑联枭告诉记者，传统换刀需3名作业人员带压进舱更换，耗时4小时以上，且作业人员需遵循严格的升压、限时作业、减压流程，不仅行动受限、效率低下，还面临掌子面失稳（复杂地层软弱围岩环境下，向前掘进的工作面局部不稳定，出现平衡破坏、土体坍塌或涌水涌砂）、有害气体、减压病（带压进舱人员从高压环境快速回到常压环境，溶解在血液中的氮气来不及通过肺部排出，引发的一系列病症）等多重安全风险。
中铁十四局智能换刀机器人科研项目负责人刘四进表示，智能盾构换刀机器人实现盾构换刀技术升级，“机器人搭配数字孪生智慧管控系统，更换单把滚刀时间缩短为25分钟至40分钟，效率提升50%以上。同时，盾构舱内无需人员进入，有效提升施工安全性。”
负载能力达500公斤
拥有11个独立可控活动关节
智能盾构换刀机器人拥有11个独立可控活动关节，具备高避障能力与精细操作能力，凭借500公斤的负载能力和灵活伸缩的结构，可覆盖10米至18米级超大直径盾构机的整个刀盘，轻松抓取重型滚刀，精准完成更换。（下转A05版）
（上接A01版）
智能盾构换刀机器人搭配项目数字孪生智慧管控系统，依靠3D红外机器视觉定位技术，为机器人装上了高精度的“立体眼”，在前舱昏暗潮湿、视线极差等条件下快速扫描识别每把刀具的精确位置与磨损状态，定位精度控制在1毫米以内。数字孪生智慧管控系统还能实时接收数据，自动规划最优换刀顺序和机械臂运动路径。
中铁十四局大盾构研究院盾构机械所副所长魏英杰告诉记者，现场操作采用舱外双人值守模式：一名操作人员下达控制指令，另一名通过机械舱内四角、气垫舱等位置的多视角监控画面，实时核验设备运行状态与指令匹配度，遇异常情况可第一时间人工干预。
据悉，智能盾构换刀机器人整机软硬件实现100%国产化，拥有完全自主知识产权，目前已申请发明专利38件、实用新型专利5件，登记软件著作权7项。