通过将传统文化与现代机器人技术相结合，某科技企业的人形机器人在2025年春晚舞台上大放异彩，不仅掀起了行业内关于机器人应用的讨论热潮，还成为不少“两会”代表关注的焦点。根据国际机器人联合会（IFR）的调研报告显示，中国拥有世界上最大的机器人市场，特别是在制造业，2023年中国安装的工业机器人数量为276,288台，占全球安装量的51%。

       然而纵观机器人开发与应用现状，在热潮的背后，其发展过程中的痛点也不容忽视。随着数字化转型带来的行业与行业、企业与企业之间数字化能力及需求的差异性日渐凸显，对于机器人的应用场景也更为精细复杂。如何精准匹配用户需求，让机器人能够与人工智能、数字孪生等技术发挥协同效应，成为了机器人应用拓展和价值提升的关键。

       在这方面，研华携手此科技企业打造了基于四足机器人的变电站数字孪生巡检方案。当传统人工巡检还在与严寒酷暑、数据准确性、人身安全抗衡时，研华联合伙伴完成了前端四足机器人与后端数字孪生的软硬件高效协同创新。不仅实现了变电站设备的全面实时可视化、可管理、可追溯，还能够结合AI提供预测性维护，提前发现潜在问题，确保变电站的安全稳定运行，成为“机器人+”应用落地的典范。

受限多重因素，人工巡检“行路难”

       近年来，巡检人员在巡检过程中发生安全事故的消息已屡见不鲜。例如，2024年1月31日，宁夏宝丰能源集团股份有限公司精细化工厂发生爆燃事故，致2名巡检人员受轻伤。5月18日，山西晋城晋丰煤化工有限责任公司尿素车间液氨缓冲罐气相管线卡具注胶加固过程中，液氨突然泄漏，导致2名作业人员及现场1名巡检人员中毒晕倒……

       这些安全事故的发生，不禁让人思考：在高危、恶劣、人工作业有短板的特定环境，采用智能巡检机器人代替或辅助人工巡检，会不会是更好的选择？众所周知，传统的巡检作业，主要通过人工方式，定期对设备和环境进行评估判断。然而，随着巡检作业朝着精细化、规范化、自动化、数字化等方向发展，人工巡检的弊端也随之显现：

       环境恶劣：人工巡检常常伴随着封闭、高温、粉尘等恶劣的自然环境。例如，油气厂站作业区这种高危环境，潜伏着安全隐患，稍不留神可能造成事故发生。

       工作量大：由于巡检现场分散，并且巡检设备较多，区域较大，人工巡检需要花费巡检人员大量时间和精力。比如，依靠人工方式进行电力巡检，由于输电线路往往架设在郊区、戈壁等地区，甚至有些跨越高山和湖泊。

       漏检误检：人工巡检受人员技术水平、心理素质、责任心、工作经验等影响，存在漏检、误检的可能性。并且，巡检记录通常需手工填写，难以避免地会产生漏记、错记等人为失误。

       缺乏管理：由于人工巡检各区域工作相对独立，后端运维人员无法形成统一的管控平台，实现综合分析、追溯和审核历史巡检数据。此外，也难以在巡检中实现预测性维护，进而对具有潜在问题的设备或状况及时制定特别的应对策略。

       以台州某220KV变电站的巡检工作为例，需要满足变电站主设备、主控室、端子箱、构支架、消防、土建设施及站内环境等多维巡检要求。由于变电站数量快速增长，而巡检人员配置不足，并且变电站大多地处偏僻、分散较广，企业工作负荷大、时间长，管理精益化水平下降和“管不过来”等问题日渐突出，无法满足智能电网对变电设备安全稳定运行的要求。

携手伙伴，奏响机器人巡检“冲锋号”

       面对传统人工巡检方式暴露出的种种弊端，如何借助先进技术实现更高效、更安全、更智能的巡检作业，成为字化转型升级的重点方向之一。经过层层选型，该220KV变电站最终选择了研华与伙伴联手打造的基于四足机器人的变电站巡检解决方案。

       究其原因，电力局相关领导认为机器人巡检获取的大量数据若缺乏有效整合与深度分析，就无法充分挖掘其潜在价值。此时，后端数字孪生平台的价值就得以体现：通过构建与现实场景高度逼真的虚拟模型，并实时映射和模拟，可以实现对设备运行状态、环境变化趋势等更全面、精准的洞察。因此，研华联合该科技企业打造的端到端一体化解决方案，便成为了该变电站的首选。

       首先，在依托前端机器人完成变电站的各项数据采集需求方面，该科技企业四足巡检机器人搭载了高清可见光相机、红外热成像仪、局部放电传感器等设备，可实时获取变电站主要设备的各项数据，这些数据经过内置的研华EKI-2728工业交换机工业交换机回传至后端数字孪生平台，用于实时、可视化的呈现。

       针对变电站复杂、偏僻的自然环境，该方案采用仿生四足式机构设计和动态平衡控制技术，凭借高扭矩关节和高速运动控制算法，实现了斜坡、坑洼、石子路、草地等复杂路面的快速移动能力，能够跨越边界障碍，让巡检路径更加科学、灵活。

       在后端的数字孪生平台搭建方面，研华通过UNO-348工业级数字孪生一体机，对220KV变电站的主要设备进行3D模型制作，根据CAD图纸和现场的照片完成数字孪生场景的构建，并设计主要的设备参数卡片，用于监控设备的运行情况。为了直观的展示各项设备的实时情况，研华在场景两侧场景中设计了主要参数显示，方便查看主要设备状态、参数，是否有设备故障和异常情况，便于问题及时发现和处理。
 
       这其中，研华提供了丰富的数据集成接口，使数字孪生平台极具灵活性和可扩展性，能够无缝整合各种异构数据，完成电气参数、设备状态、温度监测、设备异常告警、环境监测、机器人状态、机器人电池信息、巡检当前任务等多项数据监测，让运维人员关心的变电站全生命周期数据信息一览无余。

       值得一提的是，为了监测一些不便于人员进入的巡检场景，研华还提供了VR头盔等可穿戴设备，使运维人员可在数字孪生场景中进行自由的行走查看，也可在数字孪生空间中进行巡检，在保障人身安全的情况下获取现场沉浸式的体验。
 
软硬件协同创新，释放企业转型升级“源动力”

       对于电力行业而言，电力系统快速发展，导致对电力线路的安全运行和供电可靠性要求越来越高，电力巡检向自动化、智能化方式转变已成必然趋势，研华携手该伙伴融合四足机器人和数字孪生技术形成的变电站巡检方案，将成为机器人较早应用同时也是较为成熟的领域，具有以下优势：

       一是提高巡检效率：四足巡检机器人受地理条件、环境及天气条件限制少,也不会像人一样随工作量加大而疲累，可代替巡检工进行高频次巡检。并且，四足巡检机器人还能够通过预设置，按照需求完成预设时间、预设任务的巡检工作，使巡检过程的便捷性、灵活性大幅度提升。

       二是保证巡检质量：四足巡检机器人能够自动采集各项数据，省去了人工填写巡检记录的过程，也避免了人工填写过程中可能出现的漏记、误记，保证了巡检到位率、及时性和客观性。

       三是易于运维管理：通过数字孪生平台，管理人员能够实时、直观的查看各种设备的运行情况，通过将巡检数据上传至平台进行对比和分析，也能及时发现设备隐患和故障征兆，保障设备稳定运行，有效提升巡检工作质量。并且，辅助的VR头盔和手柄，能够让巡检人员“身临其境”，对危险及恶劣环境下的巡检工作游刃有余。

       今年的《政府工作报告》明确提出要“大力发展智能网联新能源汽车、人工智能手机和电脑、智能机器人等新一代智能终端以及智能制造装备”，这意味着对于机器人的深度应用已上升到国家战略高度。未来，研华与更多机器人产业伙伴还将深化合作，实现机器人巡检方案的多行业多领域拓展，包括轨道交通、煤炭、石油化工、城市治理、数据中心、公共安防等各个场景。通过协同创新，共同谱写机器人行业应用的新篇章。