特種機(jī)器人是指除工業(yè)機(jī)器人之外具有感知、決策、執(zhí)行功能的靠自身動力和控制能力來實現(xiàn)各類特種功能的一種機(jī)器裝置，具有極大的軍用、商用和民用價值。它是高級整合控制論、機(jī)械電子、計算機(jī)、材料和仿生學(xué)的產(chǎn)物，過去受關(guān)注少、專業(yè)領(lǐng)域細(xì)分較多且尚處在培育期的特種機(jī)器人市場也正悄然啟動。作為中國工業(yè)自動化之技術(shù)集大成者，儀表院，正在全速切入這一市場藍(lán)海。
攻堅克難小試牛刀
儀表院擁有三個“國字號”招牌：工業(yè)過程自動化國家工程研究中心，是工業(yè)過程自動化儀表及控制系統(tǒng)領(lǐng)域唯一的國家級工程研究中心;國家能源核電站儀表研發(fā)(實驗)中心，是經(jīng)國家能源局批準(zhǔn)的第一家國家能源研發(fā)(實驗)中心;國家工業(yè)自動化儀表產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，是國家質(zhì)檢總局和認(rèn)監(jiān)委授權(quán)的唯一儀表專業(yè)檢驗中心。
儀表院黨政班子對特種機(jī)器人的前景充滿信心：“在國外的智能工廠里，全自動流水線、原料、加工、庫存等一路都有各類傳感儀器監(jiān)控;在油田、深水區(qū)域探測中，特種機(jī)器人的研發(fā)、應(yīng)用也離不開各種傳感器、檢測儀器儀表。我們將中國的工業(yè)自動化和傳感儀表等方面的研發(fā)做實做強(qiáng)，將其在智能化裝備中的應(yīng)用做透，特種機(jī)器人研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化將會事半功倍，才能取得真正的價值”。
但是，傳統(tǒng)自動化、儀表制造轉(zhuǎn)型特種智能化裝備絕非易事，儀表院目前的特種智能化裝備項目——井下牽引機(jī)器人研制項目更非一蹴而就。
可以說，井下牽引機(jī)器人是石油勘探水平井測井工作中輸送測井儀器的一項極為重要的工具，可以較傳統(tǒng)方式縮短2/3的測井時間，明顯提高效率。它就好像一只機(jī)器工蟻能小心翼翼地搬運(yùn)著勘探油井的傳感器、測量儀表等精密儀器在油井中垂直、水平移動近兩千米，它既要有“小身材有大力量”的搬運(yùn)力和動輒幾個小時的耐力，又要具備“指哪兒跑哪兒”的導(dǎo)航能力和穩(wěn)定的身體平衡性，還要不怕高溫、不怕高壓。然而，目前國內(nèi)企業(yè)要使用這種特種機(jī)器人設(shè)備主要依賴進(jìn)口，并且獲得的還未是國外最新的裝備，而且后續(xù)服務(wù)不僅價高還時間周期長。
2012年8月，儀表院工作組成員通過油井井下測井的調(diào)研和前期對國外產(chǎn)品技術(shù)研究消化，發(fā)現(xiàn)依據(jù)儀表院在精密儀器、傳感器制造、機(jī)電一體設(shè)計、檢驗測試領(lǐng)域技術(shù)積累，完全可以研制出性能不低于國外同類型性能的產(chǎn)品。
配備了機(jī)械設(shè)計、材料結(jié)構(gòu)、電氣控制、視覺傳感等15名專業(yè)領(lǐng)域的精兵強(qiáng)將，儀表院項目組便開始了攻堅克難之旅。在一系列關(guān)鍵技術(shù)研究、工況分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計和與聯(lián)合國內(nèi)專業(yè)制造單位合作開發(fā)特殊部件等工作后，井下抗高溫高壓、受力隨推進(jìn)位移漸變、大功率驅(qū)動及傳動結(jié)構(gòu)等技術(shù)難點逐漸攻克，可輸送多種測井儀器下井作業(yè)的大功率防爆型牽引機(jī)器人逐步出現(xiàn)雛形。
借力東風(fēng)，渴望高飛
借中國機(jī)器人行業(yè)爆發(fā)的“東風(fēng)”，挾數(shù)十年之技術(shù)優(yōu)勢的儀表院渴望展翅高飛。
儀表院作為中國自動化系統(tǒng)集成、儀器儀表制造、檢驗檢測的行業(yè)領(lǐng)先者，其實早已把目光聚焦到了國家及上海市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和高端裝備制造業(yè)，下定決心在原有的行業(yè)技術(shù)儲備基礎(chǔ)上發(fā)揮關(guān)鍵技術(shù)、共性技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)、檢測標(biāo)準(zhǔn)方面的行業(yè)優(yōu)勢，開展技術(shù)創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新，推進(jìn)科技成果向智能化工程、產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化。
目前，儀表院已依靠自身的技術(shù)積累和行業(yè)資源，與大慶油田、新疆克拉瑪依油田、江蘇油田、中海油平湖油田等在油田井口計量系統(tǒng)、枝狀供熱系統(tǒng)、油田采油信息無線傳輸及控制系統(tǒng)、流量標(biāo)準(zhǔn)裝置以及特種閥門制造等智能化系統(tǒng)領(lǐng)域開展了良好的合作。儀表院還通過項目合作、課題研究、技術(shù)交流等方式，與油田企業(yè)拓展在石油勘探機(jī)器人裝備方面的合作，力爭實現(xiàn)對進(jìn)口壟斷性測井推送裝置產(chǎn)品的替代。這種替代不僅僅意味著我們不用花費昂貴的價錢去購買一套國外淘汰的“次品”設(shè)備，更意味著在井下牽引機(jī)器人裝備上，儀表院乃至中國特種智能化裝備企業(yè)有了一席之地。
儀表院主營的傳統(tǒng)三塊產(chǎn)業(yè)——控制系統(tǒng)集成、檢驗檢測、儀表儀器產(chǎn)品研發(fā)制造向智能化制造裝備、特種機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變的道路越加明確，實現(xiàn)向新型研究院所的發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的藍(lán)圖越加清晰。據(jù)了解，該研制項目已得到了上海市經(jīng)濟(jì)與信息化委員會2013年度重大裝備制造專項資金的支持，有力地促進(jìn)了這項新技術(shù)研制項目的開展。
“目前特種機(jī)器人企業(yè)的產(chǎn)品及應(yīng)用市場都比較單一，導(dǎo)致短期內(nèi)難以盈利。企業(yè)在研發(fā)和材料方面又很難降低成本，唯有不斷研發(fā)新產(chǎn)品、提升產(chǎn)品附加值，通過向新領(lǐng)域延伸來應(yīng)對市場困境，而研發(fā)的重中之重就是專業(yè)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，”徐院長一直著力于培養(yǎng)高層次科學(xué)研究和技術(shù)人才，以提升核心競爭力和創(chuàng)新能力。目前儀表院近400名員工中，教授級高級工程師和高級工程師80多人，享受國務(wù)院政府特殊津貼的高級專家6人，具有國際、國內(nèi)認(rèn)可的專業(yè)資質(zhì)人員58人。同時與著名大學(xué)聯(lián)合建立博士工作站和碩士研究生基地，不斷為儀表院研究開發(fā)和創(chuàng)新培養(yǎng)高素質(zhì)人才。
特種機(jī)器人、智能化裝備之路，任重道遠(yuǎn);儀表院“發(fā)揮專業(yè)技術(shù)優(yōu)勢、打造高端技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)、建設(shè)國際知名、國內(nèi)一流的科研院所”的目標(biāo)，漸行漸近。