科技日报记者 朱虹
7月盛夏，国家能源集团宁煤厂区，一座座四五十米高、直径二十余米的巨型储煤筒仓静静矗立。仓体内部，一台形如“吊威亚”的绳驱并联式特种机器人正通过破碎机械手，将沉积十余年的顽固板结煤块一点点击碎。
依托“防爆激光雷达感知眼+AI智能分析大脑+绳驱破碎作业手”全流程智能闭环系统，机器人深入煤仓深处，让破碎后的煤块顺畅落料，逐步还原筒仓万吨级原始仓储容量。
这套特种机器人由哈尔滨智兀科技有限公司牵头，联合哈尔滨工业大学自主智能无人系统工业和信息化部重点实验室、哈工大苏州研究院、国家能源集团宁煤公司等多家单位共同研发，为煤炭、粮食、化工、港口等高危仓储安全铲除“血栓”，破解困扰行业数十年的难题。
直面仓体致命痛点 一支探头催生全链条无人方案
煤炭、粮食行业专用的储存筒仓，外形像一个收口的巨型密封圆罐子，仓体全程封闭不透风。物料源源不断灌入仓内堆积，日积月累之后，煤粉、粮食粉料会牢牢粘在竖直的仓壁上。
智兀科技负责人韩硕向记者介绍，传统储仓先天存在三大无解痛点：探不清、清不了、风险高。
早年行业测算仓内储量，只能依靠工人攀爬数十米高仓顶，放下重锤粗略估测。仓内物料高低起伏、大面积板结挂壁，人工估算误差动辄超过10%。
一开始，智兀科技专注于特种激光雷达研发，这款被称为仓体“感知之眼”的设备固定安装在仓顶，通过激光扫描即可三维建模、还原仓内全貌，精准测算物料存量。
“感知之眼”解决了“探不清”的难题，客户也首次发现花千万成本建好的万吨煤仓，长年附着在仓壁的板结煤能达到四五千吨，直接废掉一半空间。
“你们的雷达能把仓内看得一清二楚，那能不能顺便把这些清不掉的挂壁积煤一并处理干净？”客户的一句反问，改写了公司的研发路线。
这些积煤就像人体血管里的血栓，不断收窄底部出料口，最后堵成细小通道，生产线被迫频繁停工，生产、运维两头紧绷，安全事故一触即发。“清不了、风险高”两大痛点，让整个行业陷入无解困局。
工人下仓处理板结物风险极高，物料一旦突然坍塌，人会被瞬间掩埋。密闭仓体内部信号完全屏蔽，外面工作人员无法察觉仓内突发险情。煤仓环境更为恶劣，高浓度煤尘遇电火花极易爆炸，行业早已严控人工入仓。即便企业铤而走险用水流冲刷板结煤，积水混合散煤也会形成类似泥石流的溃仓风险，底部值守工人随时会被倾泻而下的煤流掩埋吞没。
客户的真实刚需让团队下定决心：不能只做单一探测零部件，要打造集感知、分析、作业于一体的完整特种机器人系统，构建“眼—脑—手”协同作业闭环，从根源上杜绝工人涉险入仓。
跨界移植绳驱技术落地，破解多重技术壁垒
密闭筒仓内部没有任何硬质稳固的落脚支点，常见的轮式、足式（人形）机器人无处受力，无法开展清堵作业。
看着传统设备全线“卡壳”，智兀科技团队日夜苦思全新解决方案。作为哈尔滨工业大学航天学院博士毕业生，韩硕多年带队征战各级科创大赛，一天梳理过往科研资料时，他曾参与的航天微重力模拟实验平台带来灵光：当年实验室依靠多根绳索悬吊实验舱体，通过动态调节绳索拉力，就能实现全区域的移动并且可以精准控制悬空构件的任意姿态。“我们为什么不能把这套思路挪到储仓清堵场景里？”韩硕当即与团队分享这个跨界构想。
最终团队敲定独树一帜的绳驱并联“吊威亚”方案：数根高强度耐磨特种钢索牢牢锚固在筒仓顶部的结构边沿，整套破碎作业机头悬空吊在仓腔内，不靠地面任何支撑，仅凭多组绳索协同牵拉、收放，就能带动着破碎头上下左右自由移动。
方向敲定，全员立刻投入研发攻坚，绘图、选型、加工零件同步推进，很快打磨出第一台完整样机。随后，他们开启了漫长的测试，直到这套悬吊机器人完美完成全部预设动作，所有人都对实地落地充满信心。
2025年10月，当团队带着设备进驻国家能源集团宁煤厂区，一系列实验室仿真完全预判不到的现实难题接踵而至。
“实验室里的样机参数再完美，放到煤灰漫天、幽暗无光的真实煤仓里，很容易全线失灵。可靠性、场景适配，是横在我们面前最难翻越的坎。”韩硕坦言。
研发攻坚的第一道难关，是悬空工况下的破碎力度难题。仓内机器人全程钢索悬吊，没有任何固定支撑点，仓壁板结煤堆积十余年，硬度堪比水泥，初代液压执行器清理时力道微弱，清理效果如同挠痒。
“那段时间，团队白天在仓区吊装设备测试，深夜回到板房开会复盘，连轴转是常态。”韩硕对当时的场景历历在目。团队前后迭代五六套机械结构方案，反复测算数据，最终利用机器人自身自重设计倾斜破碎角度，依靠钢索下拉产生向下抠挖的作用力，大幅提升破碎力度。
第二道绕不开的硬骨头，是长距离绳索控制难题。仓体深度可达三十多米，钢索伸长后受重力影响自然下垂形成弧形，仅依靠钢索长度测算位置会出现巨大定位偏差；作业过程中钢索松弛、卷盘乱绳故障频发，这类问题在实验室短距离模拟测试中从未暴露。
“我们连续一周反复观测钢索运动轨迹，记录不同作业高度下的张力变化。”韩硕介绍，团队重构整套运动控制程序，同时制定从上至下分层清堵的作业规范，依靠数十轮现场实操积累的场景数据修正操作程序，才彻底解决钢索松弛、缠绕打结、定位偏移的问题。
除此之外，现场适配衍生出大量实验室完全预判不到的细节难题。
团队在煤灰里一遍一遍试错，经过18个月的现场持续迭代优化，当前这套绳驱机器人形成独一无二的行业优势：多绳索牵引结构可覆盖仓内30多米全区域，仓壁任何一处挂壁硬块都能精准抵达，彻底解决传统机器人活动范围受限的痛点。
“眼—脑—手”产品矩阵，布局千亿级高危作业市场
有了“眼”和“手”，要实现“指哪清哪”的自主作业，当然少不了一个智能大脑。早在2024年，团队就成功让AI 智能大脑自动识别板结位置、划分作业区域。如今，智兀科技已经形成了“眼-脑-手”的全产业链布局。
“我们的产品分为三层，感知雷达是基础，AI安全监测是大脑，绳驱清仓机器人是执行终端。”韩硕介绍，目前企业“感知之眼”防爆雷达产品线已经完全实现市场化，去年订单额突破3000万元，交付营收超千万元；配套AI安全监测“智能大脑”，可10秒内识别物料坍塌风险，实时监测入仓人员位置，一旦发生掩埋事故，能精准锁定被困人员区域；绳驱清仓特种机器人已在宁煤顺利完成十余年顽固板结物料破碎实测，距离标准化量产仅一步之遥。
放眼市场，国内密闭大宗仓储存量市场规模数百亿元，市面上同类机械化设备智能化程度极低，智兀这套绳驱一体化特种机器人凭借突出的竞争优势，于今年6月顺利完成首轮天使轮融资。
对于未来的发展蓝图，韩硕有着清晰完整的规划：短期优化机器人自主作业逻辑，中长期打造云端远程运维中台，操作人员坐在办公室终端，就能远程监控全国各处仓体实时状态，一键下达清仓、探测作业指令。“我们希望用感知智能推动特种作业无人化，让世界不再有危险的工作。”韩硕目光坚定。
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