ربات انسان‌نمای اره برقی ژاپنی به حفظ امنیت قطارها در شرق ژاپن کمک می‌کند
به گزارش شفق نیوز و به نقل از گاردین، شرکت راه‌آهن غرب ژاپن (JR West) از ژوئیه ۲۰۲۴ استفاده از یک ماشین انسان‌نمای کنترل از راه دور را برای تعمیر و نگهداری تجهیزات راه‌آهن آغاز کرد. ربات انسان‌نمای اره برقی ژاپنی برای انجام کارهای دشوار در ارتفاع، هرس شاخه‌های درختان نزدیک خطوط ریلی و رنگ‌آمیزی سازه‌های فلزی نگهدارنده کابل‌های برق بالای قطارها طراحی شده است. استفاده از این تجهیزات با هدف کاهش خطرهای شغلی و پاسخ به کمبود نیروی انسانی در عملیات نگهداری زیرساخت‌های ریلی انجام می‌شود.
این ماشین با نام «تجهیزات سنگین چندمنظوره راه‌آهن» شناخته می‌شود و بخش انسان‌نمای آن بر روی یک وسیله نقلیه مخصوص عملیات ریلی نصب شده است. برخلاف ربات‌های مستقلی که بدون دخالت مستقیم انسان فعالیت می‌کنند، این سامانه به‌صورت از راه دور و توسط اپراتور انسانی هدایت می‌شود. اپراتور از داخل کابین خودرو، حرکت بازوها و دست‌های ربات را کنترل می‌کند و تصاویر دوربین‌های نصب‌شده در سر ربات را برای مشاهده محیط کار در اختیار دارد.
بازوی ربات در ارتفاع ۱۲ متری کار می‌کند
مهم‌ترین قابلیت عملیاتی ربات انسان‌نمای اره برقی ژاپنی، دسترسی به نقاط مرتفع خطوط راه‌آهن است. این ماشین می‌تواند در ارتفاع حداکثر ۱۲ متر عملیات انجام دهد و اجسامی با وزن حداکثر ۴۰ کیلوگرم را جابه‌جا کند. بازوهای ربات برای انجام فعالیت‌های مختلف به ابزارهای قابل تعویض مجهز می‌شوند.
قابلیت تعویض ابزارهای انتهایی بازوها به ربات اجازه می‌دهد عملیات برش، هرس و رنگ‌آمیزی را با یک سامانه مکانیکی انجام دهد.
در عملیات هرس، ابزار برش برای کوتاه‌کردن شاخه‌هایی به کار می‌رود که ممکن است به حریم خطوط راه‌آهن وارد شوند یا برای تردد ایمن قطارها مشکل ایجاد کنند. در بخش رنگ‌آمیزی نیز ربات می‌تواند به برس یا ابزار مخصوص رنگ مجهز شود تا سازه‌های فلزی نگهدارنده تجهیزات برقی بالای خطوط را پوشش دهد. امکان استفاده از ابزارهایی مانند اره زنجیری نیز برای انجام برخی عملیات برش در نظر گرفته شده است.
کنترل ربات با دوربین و هدست تصویری
اپراتور برای هدایت ماشین از نمایشگر نصب‌شده روی سر یا هدست واقعیت‌نمایی استفاده می‌کند که تصاویر دوربین‌های ربات را نشان می‌دهد. حرکت سر اپراتور با حرکت بخش سر ربات هماهنگ است و کنترل بازوها از طریق اهرم‌های مخصوص انجام می‌شود. این سازوکار به اپراتور کمک می‌کند محیط اطراف ابزارها را ببیند و حرکت دست‌های مکانیکی را متناسب با موقعیت تجهیزات تنظیم کند.
سامانه کنترل فقط به انتقال تصویر محدود نیست. طبق توضیحات منتشرشده درباره این فناوری، نیروی واردشده به بازوهای ربات نیز به اهرم‌های کنترلی منتقل می‌شود. این بازخورد به اپراتور کمک می‌کند هنگام گرفتن یا جابه‌جایی اجسام، واکنش ابزار را از طریق تجهیزات کنترل احساس کند. چنین قابلیتی برای کار با قطعات سنگین و انجام عملیات دقیق در نزدیکی تجهیزات زیرساختی اهمیت دارد.
«این فناوری با هدف افزایش ایمنی کارکنان و بهره‌وری عملیات نگهداری راه‌آهن توسعه یافته است. شرکت راه‌آهن غرب ژاپن همچنین کاهش نیاز به نیروی انسانی در فعالیت‌های تعمیراتی را دنبال می‌کند.»
مشخصات و کاربردهای ربات انسان‌نمای راه‌آهن ژاپن
| مشخصات | اطلاعات |
|---|---|
| شرکت بهره‌بردار | راه‌آهن غرب ژاپن (JR West) |
| نام سامانه | تجهیزات سنگین چندمنظوره راه‌آهن |
| نوع کنترل | کنترل از راه دور توسط اپراتور انسانی |
| حداکثر ارتفاع عملیات | ۱۲ متر |
| حداکثر وزن قابل حمل | ۴۰ کیلوگرم |
| ابزارهای قابل نصب | ابزار برش، اره زنجیری و ابزار رنگ‌آمیزی |
| کاربردهای اولیه | هرس درختان و رنگ‌آمیزی سازه‌های نگهدارنده کابل |
| زمان آغاز بهره‌برداری | ژوئیه ۲۰۲۴ |
کاهش خطر برق‌گرفتگی و سقوط کارکنان
بخشی از عملیات نگهداری خطوط راه‌آهن در مجاورت تجهیزات برق و در ارتفاع انجام می‌شود. حضور مستقیم کارکنان در چنین موقعیت‌هایی خطر سقوط از ارتفاع یا برق‌گرفتگی را افزایش می‌دهد. ماشین انسان‌نمای ژاپنی برای انجام بخشی از این فعالیت‌ها از راه دور طراحی شده است تا نیاز به حضور مستقیم کارکنان در نقاط پرخطر کاهش یابد.
شرکت راه‌آهن غرب ژاپن همچنین اعلام کرده است که استفاده از این سامانه می‌تواند نیاز نیروی انسانی برای فعالیت‌های مربوط را حدود ۳۰ درصد کاهش دهد. این رقم به برآورد شرکت درباره عملیات موردنظر مربوط است و نباید آن را به کاهش نیروی انسانی در تمام بخش‌های راه‌آهن تعمیم داد.
کمبود نیروی کار در ژاپن، به‌ویژه در فعالیت‌های فنی و نگهداری زیرساخت‌ها، از عواملی است که شرکت‌های حمل‌ونقل را به استفاده از تجهیزات مکانیزه سوق داده است. عملیات تعمیراتی راه‌آهن به نیروی متخصص نیاز دارد و انجام برخی فعالیت‌ها در ارتفاع، علاوه بر مهارت فنی، مستلزم رعایت الزامات ایمنی ویژه است. ربات‌های کنترل‌پذیر می‌توانند بخشی از این وظایف را بدون قرارگرفتن مستقیم اپراتور در محل کار انجام دهند.
برنامه توسعه ربات برای نگهداری زیرساخت‌ها
برنامه اعلام‌شده برای ربات انسان‌نمای اره برقی ژاپنی به فعالیت‌های جاری خطوط ریلی محدود نیست. در گزارش‌های منتشرشده درباره پروژه، بازرسی و رنگ‌آمیزی تونل‌های جاده‌ای و تعویض تجهیزات چراغ‌های راهنمایی نیز به‌عنوان کاربردهای احتمالی آینده مطرح شده‌اند. توسعه ابزارهای قابل نصب روی بازوهای ربات می‌تواند دامنه فعالیت‌های قابل انجام با این ماشین را افزایش دهد.
این سامانه بر پایه فناوری ربات انسان‌نمای «Zero Type Jinki ver.2.0» ساخته شده است که شرکت ژاپنی Jinki Ittai در توسعه آن نقش دارد. ساختار ماشین شامل وسیله نقلیه عملیاتی، کابین کنترل، بخش بازویی متصل به سازوکار بالابر و قسمت انسان‌نمای مجهز به بازوهاست.
منبع:
