智能生活背后的航天“硬核”技术真不少

借鉴月球车技术的智能巡检机器人、能自主进行消防巡检并预警的灭火机器人、安装了微型太阳电池的智能太阳镜……正在上海举行的第21届中国国际工业博览会上，中国航天科技集团上海航天技术研究院共有50多件展品登台亮相。智能生活的背后，航天“硬核”技术真不少。

A 个头小本领大的“智巡者”

保障电力系统安全，离不开对变电站的实时监控、检查和维护。传统主要依靠人工方式，巡检工人劳动强度大、工作效率低，在恶劣环境下还有安全隐患。

利用航天技术优势，上海航天技术研究院805所2018年启动了电力系统用智能巡检机器人项目，此次展示的就是第一代机器人样机“智巡者”，目前已完成自动巡视多轮测试，其能力与可靠性得到充分验证，即将入驻电站开展示范应用和入网取证。

展台上，六轮驱动的“智巡者”，看上去好似一辆黑色的迷你装甲车。个头虽小，本领却很大，可在变电站、化工厂、机场、港口码头等场所内，实现智能巡检任务。

考虑到变电站的地形可能很复杂，航天人员借鉴在月球上表现优异的“玉兔”月球车底盘结构——“六轮主副摇臂式结构”技术，为“智巡者”设计了功能强大的底盘；采用激光定位与自主导航技术，模拟人的方向感，让“智巡者”实现自主移动；利用智能图像检测、智能红外测温等技术，模拟人的视觉和触觉，让“智巡者”实现自主避障。

“智巡者”还可以自我识别“饥饿状态”并主动“补充能量”。当检测到电量低，自动无线充电功能可以使“智巡者”到达指定的充电地点，自动充电。

B 灵巧的多面手“消防员”

在危险丛生的消防领域，智能机器人也可以大显身手。

上海航天技术研究院控制所依托在光电探测、惯性导航和人工智能技术领域的优势，成功开发了智能自主消防巡检机器人，集自主导航巡检、火灾前期预警和初期火灾扑灭三项功能于一身，堪称一位聪明能干的“多面手”。

据控制所科研生产部副部长郑建勇介绍，为了使消防巡检机器人“耳聪目明”，研制团队为其配备了4双“眼睛”。可见光成像系统，可实时记录并传输巡检过程中的视频图像，供安保人员监测与判断；红外成像系统可实现高清1080P成像，并具备30倍光学变焦，一旦发现火情便能迅速报警。

运用多线激光雷达及双目视觉融合技术的导航系统，可准确定位，迅速响应，实现高精度智能自主导航。消防巡检机器人根据存储的位置地图信息和人为设置的巡检点，即可自主规划巡检路径。同时还能进行人工算法的自我学习，在视觉系统的引导下进行有效避障。

由于多数火灾多为线缆短路引起的电气火灾，而线缆短路发生时产生的电火花、电弧等现象，会伴随有紫外线波动。因此，研制人员专门为消防巡检机器人配备了紫外线探测系统，可对电线电缆等部位进行重点关注与监测。

C 太阳镜不仅时尚还智能

太阳镜是许多人夏天的生活必备品。上海航天技术研究院811所太阳能工程中心展示的一款太阳镜，不仅时尚，还很智能。

据811所太阳能工程中心系统组件部门主管魏敬华介绍，传统的太阳镜，变色镜片需要几十秒钟才能完成变色过程，智能太阳镜只需要0.1秒，变色的过程几乎与光照环境的变化同步。可根据阳光的强弱变化，自动调节镜片的明暗度，使佩戴者永远处于最舒适的视觉状态中。

太阳镜为什么这么“聪明”？原来，是采用了811所自主研发的高效微型砷化镓太阳电池技术。高效轻薄、密封防水的高效砷化镓太阳能电池，与智能太阳镜上的芯片合成在一起，通过光能转化为电能，即可迅速驱动液晶镜片实现智能感光变色。

在太空中为卫星提供能源的砷化镓太阳电池技术，可广泛应用于人们日常生活中的微能源可穿戴产品。在展会现场，笔者还看到了一件利用柔性薄膜太阳电池组件制作的背心，穿在身上，可随时随地利用太阳能发电。  （张建松）

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