慧眼”、“巧手”与科研尖兵——王耀南课题组攻克“高速灌装生产线智能检测分拣”难

talosii

“慧眼”、“巧手”与科研尖兵——王耀南课题组攻克“高速灌装生产线智能检测分拣”难题  
　　


“喝饮料我们再熟悉不过了吧！饮料从生产到进入我们消费者口中，至少要经历两道灌装程序：第一道灌装程序是指将生产好的饮料分装到一个个饮料容器中，第二道灌装程序就是消费者自己将饮料倒入口中、‘灌装’到各自胃里。大家对第二道‘灌装’程序都不陌生，但对第一道灌装程序的了解或许就不多了，而我们做的这项研究就是要解决第一道灌装程序中存在的一些问题。”《高速灌装生产线智能检测分拣成套装备研制及其推广应用》项目领衔人、电气与信息工程学院院长王耀南教授生动形象的开场白让记者一下子开窍了。
　　“项目离日常生活很近”
　　据了解，出于环保、节能等需要，目前啤酒、饮料、医药等灌装生产厂家大都使用可回收容器，但这些回收容器在运输、使用过程中都会不可避免地受到污染和损坏。为保证产品质量，出厂前，厂家必须对灌装前后产品质量进行严格的检测以及次品分拣操作。而目前，国内一般都采用人工进行检测与分拣操作。人工操作存在着工作条件差、劳动强度大等问题，同时，光靠人眼、人手进行操作，还存在检测速度慢、检测质量受人为因素影响、食品卫生安全标准和清洁环保难以保障等一系列弊端。以啤酒行业为例，据统计，2002年我国啤酒生产以2386.83万吨的产量名列世界第一，但与之失衡的是，我国啤酒灌装生产成套装备的整体水平却落后于国外10-20年。
　　那么，当前存不存在可替代人工、专门进行自动化检测与分拣的机器呢？答案是：有。但是，这些机器只能从德国、美国等国家高价进口，因为在此之前我国还不能自主研发该类产品。
　　“为打破国外垄断，取得自主知识产权，填补国内技术空白，我们中国人必须研发出自己的大型自动化灌装检测分拣成套装备。”王教授掷地有声的一席话道出了该项目的双重含义——项目与国家利益息息相关，它关系到能否实现重大技术装备国产化的迫切需求；同时，它又与普通百姓每天不可或缺的吃喝问题紧密相联。所以说这个非常复杂的科研项目其实离我们日常生活很近、很近。

　　“要研制自己的‘慧眼’和‘巧手’”
　　在上述背景之下，王耀南教授领衔的课题小组选择了高速灌装自动化生产线上的产品质量检测装备研制和关键瓶颈技术为研究对象，从90年代初开始着手研究。2003年4月4日，中国首台“高速自动化流水线上的多传感器融合智能空瓶检测机器人”日前在湖南大学降生。该机器人集光、电、多传感器、计算机、数字图像处理和机器视觉技术为一体，可满足流水生产线上的啤酒瓶、纯净水瓶、药瓶等各种空瓶检测需求。实现了关键技术的突破。
　　经过十多年的长期科研攻关，项目在多个方面取得了原创。
　　首先，项目研制了一双“慧眼”，实现了用机器代替人眼来观察、检测、测量、识别和理解物体的技术，即机器视觉测量检测技术。这项技术的智能化程度非常高，运用于工业领域，可代替人眼进行产品质量检测。
第二，项目研制了一双“巧手”，实现了用机器高速定位、跟踪物体的控制技术和机器人技术，即高速实时定位技术。用机械手代替人手，完成产品检测和观测分类工作。
　　这两项技术结合起来就实现了人眼和人手的解放，同时还提高了检测与分拣工作的效率和质量。研究人员将项目研制成功的这套机器取名为——“高速灌装生产线智能检测分拣成套装备”，就是这个秀外慧中的“机器人”取代了人眼和人手，完成高速灌装自动化生产线上的检测和分拣工作。
　　与国外同类产品相比，王教授告诉记者，在技术性能上，它与国外同类产品没有任何差别。由于实现了装备国产化，这将大大方便机器的操作、修理和维护，同时，也便利了操作人员培训、技术交流等工作的开展。今后课题组还将继续提高设备检测的精确性和检测、分拣速度，力争超过国外技术指标；努力研究更新更好的检测和控制方法，力争取得更多的自主知识产权成果；努力在设备的加工工艺上做进一步研发，争取降低设备生产成本，拉动配套产业的发展。
　　记者感言：
　　自主创新是什么？自主创新为什么？自主创新意义何在？这个项目研发故事为我们作了生动诠释。
　　自主创新就是我们中国人要依靠自己的力量研发出中国没有、甚至世界也没有的技术、装备；自主创新就是要依靠我们自己的力量解决企业生产、人们生活的实际需要，降低我国技术装备对于国外的依赖性，帮助企业用最低的成本提升装备档次；自主创新就是要从每一项生产需求出发，努力将“中国制造”转变成为“中国创造”，从而提升整个国家技术品位。在建设创新型国家过程中，我们需要太多的“慧眼”与“巧手”

　　“这是一支科研尖兵”
　　冰冻三尺，非一日之寒。灌装行业大型自动化设备的原理结构十分复杂，牵涉的学科门类繁多，对此，课题组充分考虑项目实际，配置了与项目要求十分吻合的人才队伍。如项目对图像识别技术要求非常高，王耀南教授就是这方面的专家，作为项目领衔人，他还充分发挥了把握科研大局、引领团队前进的领导才能。同时，课题组还汇聚了一批如孙炜副教授、毛建旭副教授、李树涛教授、黄守道教授、李仁发教授、余洪山博士、戴瑜兴教授等为代表的学术科研梯队，他们结合自身的专业背景与研究领域，为成绩的取得发挥了举足轻重的作用。同时，成功的背后，还有着一批批默默奉献的硕士、博士。
　　回忆起科研攻关的那些时光，余洪山博士颇有感慨：“研究内容、解决方案满不满足生产实际的需求？具体研究过程中，每一个环节的算法是否合乎实际操作？这些疑问都时刻拨动我们心弦。可喜的是，每当遇到难题，团队成员总能够及时沟通想法，大胆提出意见，相互探讨，共同商量，寻找最快最好的解决方案，这样的科研经历将使我受益终身。”
　　记者感言：
　　谈到有关项目的种种时，他们总是娓娓而谈、口若悬河；而当问及科研过程中遇到的困难，他们却常常只有只言片语，轻描淡写、一笔带过。作为记者，挖不到科研过程中战胜困难的精彩故事、感人情节，不能不说是一种遗憾。但冷静思考，挖不到细节的遗憾却正是科研精神的感人之处。
　　或许正是由于这样的精神境界，在科研成功、水到渠成之后，当他们再回首这一路风尘，一切艰难困苦都能够化作\"此中有真意，欲辩已忘言\"的开朗境地！


　　■项目简介
　　该项目针对饮料、药品、食品、包装、轻工等大型灌装自动化生产线上产品质量检测的高速度高精度的指标要求，研发了光机电一体化的智能检测分拣成套装备，可对灌装生产线上的产品进行高速自动检测、识别、判决、定位跟踪、控制与分拣，取得了多项具有自主知识产权的原创性技术成果，并在产业化和推广应用方面取得了显著成效，形成了从理论方法、关键技术研究，到软、硬件设备的自主研发和推广应用的技术体系。项目申请国家发明专利6项（已授权3项）、实用新型专利7项；论文被SCI收录38篇，EI收录173篇；技术推广应用于饮料、药品、食品、包装、轻工、电子信息制造等行业，增强了企业自主创新能力，提高了我国重大技术装备的研发水平，在科技进步、国民经济建设中发挥了重大作用。
　　在今年获得国家科技进步二等奖之前，该课题组在这一领域就已成绩斐然：《包装生产线上的智能检测机器人》项目获2005年中国包装工业科技进步一等奖；《多传感器融合智能空瓶检测机器人》项目获2005年教育部提名国家技术发明二等奖；《智能控制技术及其在机电系统中的应用》项目获2004年教育部提名国家科技进步奖二等奖。

4000

顶一下南哥.

血战长沙

灌装机器人
空瓶检测机器人

为什么不来点更刺激,智能水平更高的呢?
估计,学术水平是有,只是没有项目,没有钱罢了.

vips

南仔连我们的培养经费都抠，多的是钱
应该是水平有限

南仔看你还能横行到几时

带电的小布丁

这个项目好大啊.

zy_31

大家对王院长要求苛刻了
搞自动化的，特别是在湖南这么一个中部省份，能够有这样的成绩已经很不错了
每一项成果都凝聚了很多人的心血呀，并不能简单的归功与某一个人

不过作为学科带头人，把握好方向，拿到大项目，确实非常重要

talosii

楼上说的即事