機械人知多點｜能抓捕／可除冰／會採摘 解鎖機械人無限可能！
從科幻電影走出來的球形機械人、能精準摘下荔枝的機械人、能高效除掉電纜覆冰的除冰機械人......這些有着超凡專業技能的機械人，正解鎖各行各業的更多可能性，不僅能幫人類完成特殊領域的危險任務，還能提高工作效率。今期我們就來看看這些機械人是如何各顯神通的吧！
2025年6月，蘇超賽場上，揚州公安在賽事安保中使用水陸兩棲的智能球形機械人。（網上圖片）
智能球形機械人未來感十足 助力巡邏安保
上圖這個好似科幻電影裏走出來的智能球形機械人，今年在人氣火爆的蘇超（即江蘇省城市足球聯賽）賽場上亮相，協助安保巡邏。它擁有獨特外形，根據特定任務和需求設計，屬於「特種機械人」。
關於特種機械人，早在2021年發布的《「十四五」機器人產業發展規劃》中，就強調了要推進特種機械人產品的研製和應用。如今，各類型的特種機械人已經應用到各行各業，例如安防機械人、危險環境作業機械人、衛生防疫機械人等。
作為特種機械人的一種，上文提到的這款智能球形機械人由浙江大學研發。雖然它的重量有160公斤，但運動性能也依然出色，最快時速為35公里每小時，能在兩秒內提到最高速度。在運動控制方面，它能保持平衡前進，精確按照設定路線運動，並避開障礙物。
它具備安防巡邏、聲波驅散、隨行跟蹤、輔助抓捕等功能，還能靈活適應各種實戰場景。在巡邏工作中，由於球形設計和靈活的移動能力，這個水陸兩棲的「大黑球」能到達很多傳統巡邏設備無法到達的地方。
值得留意的是，本質上，它其實是一個智能的、移動的載具，不僅能運用於警隊巡邏，而且可以根據不同場景的需要，再加掛不同的外部設備。例如，在機場給它加配高音喇叭，它就可以承擔起驅鳥任務。
不僅功能多樣，它還能適應惡劣環境、複雜地形地貌，在腐蝕性、放射性、易燃易爆等危險條件下也可以正常運行。
除冰機械人 高效解決電線覆冰隱患
特種機械人不單止有球形，它們外形各異，應用在各個專業領域，電力系統的除冰機械人也是其中之一。
為甚麼要除冰？在高寒地區，冬季輸電線路覆冰可能影響電力傳輸效率、導致線路短路，甚至可能因風力作用導致設備損壞或倒塌。覆冰也一直是電力系統面臨的難題。
以往，高空人工除冰有較大安全隱患，而且效率較低。而除冰機械人則具有安全性高、效率高等優勢，能有效解決電線覆冰難題。
人工高空除冰要在嚴寒大風天氣下應對高空墜落、觸電等危險。（圖片來源：視覺中國）
近年來，四川電網使用「無人機+除冰機械人」，完成特高壓輸電線的除冰作業。大載重無人機用夾子將9.9公斤重的除冰機械人放在線路上，除冰機械人通過前段振動錘敲擊和刀片切削等方式，將裹在電線上的厚冰塊快速脫落。
除冰機械人用衝擊、切削等方式高效除冰。（圖片來源：CCTV）
這款除冰機械人能在電線上平穩實現上下坡、越障和制動，還能實時傳輸圖像數據。僅僅15分鐘，機械人就能將500米長的電線覆冰隱患全部消除，最大除冰速度為2公里每小時。
荔枝採摘機械人「精準出擊」 解放果農雙手
不僅在安防、應急等公共服務領域，各種身懷一技之長的機械人亦是農業領域的好幫手。
一直以來，荔枝採摘都是令果農倍感壓力的環節，果農常常因為人手不夠，且採摘期較短而來不及採摘。荔枝果實較小，容易被枝葉遮擋，在採摘技巧上也有諸多講究。智能機械人能否取代人工進行採摘，大幅提升效率呢？
荔枝採摘機械人能精準剪下一串串荔枝。（網上圖片）
華南農業大學研發的荔枝採摘機械人，配備了六自由度機械臂搭配仿生柔性夾爪。荔枝採摘機械人最快10秒就能摘下一串荔枝，一天最高能摘1,000斤，一台機械人能代替兩個人工作。而且，機械人工作效率不受高溫悶熱影響，能全天候工作。
荔枝採摘機械人不僅摘得又準又快、能長時間工作，還能實現全自動化操作。它具體是怎麼自動工作的呢？
空中巡檢的無人機，會將成熟果樹的坐標數據發給機械人，機械人配備的自動導航裝置和自動避障系統，讓它能自主前往合適的果樹位置，再自主判斷荔枝的成熟程度以及決定能否採摘，採摘後放到指定果籃裏。在這自主判斷的過程背後，則是人工智能深度學習和大量的模型訓練。
棉花激光打頂機械人 全球首款
除了南方的荔枝果園，在西北地區的棉花田裏，也有機械人的身影——棉花打頂機械人。
「打頂」是甚麼？棉花打頂，是為了打破棉花植株頂端的生長優勢，讓營養集中供給到側枝生長的棉桃，從而提高棉花產量。
隨着機械人的發展，這項農活也邁入了高科技時代。新疆大學聯合新疆極目機器人科技有限公司，打造了全球首款搭載「固態激光雷達」的棉花打頂機械人，將棉花打頂機械人技術推向新高度。
棉花激光打頂機械人結合新疆特有的棉花種植模式，能適應複雜環境下的田間作業場景。（網上圖片）
這款棉花打頂機械人集傳感器、機械視覺、激光控制技術於一體，能在移動過程中，快速準確地找到每一株棉花的頂尖位置，然後用大功率藍光激光器瞬間產生的高溫灼燒棉花頂芽。
相對於傳統的機械切割、化學打頂等方式，激光打頂具有非接觸、無損傷等優勢，大大降低了對棉花植株其他位置的傷害。
棉花激光打頂機械人用激光精準灼燒棉花頂芽。（網上圖片）
經過多次田間測試，這款機械人對棉花頂芽的識別準確率高達98.9%，傷苗率小於3%，打頂合格率達到82%以上。它的作業效率可以達到每小時6至8畝，而且日夜均能工作，是人工作業效率的10倍以上。
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2024年，中國特種機械人市場規模達到246億元（人民幣，下同），2025年將達到271億元。
業內人士分析，特種機械人通過差異化競爭，能精準滿足特定領域的需求，擁有巨大的應用潛力。特種機械人消費需求不斷擴大，也為產業發展提供了廣闊的市場空間。
隨着機械人技術不斷成熟，它們的應用領域不斷擴寬，功能也愈發強大。未來，特種機械人有望在各類特定領域，繼續成為人類解決複雜、危險問題的得力幫手。
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【本文獲「當代中國」授權於am730刊出，歡迎關注】
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