- 作者：溫暉
- 來源：天津電建
- 發布時間：2026-04-24
-
春風掠過烏蘭布和沙漠腹地，卷起細碎的沙粒，打在光伏支架桿上，發出沙沙的輕響。這片位于內蒙古阿拉善高新技術產業開發區的土地，曾是荒無人煙的戈壁荒漠，如今卻因一場科技與沙海的邂逅，正悄然煥發新生。
8000個足球場大的沙漠腹地，連綿的光伏支架整齊列隊，與遠處的沙丘構成一幅壯闊的能源畫卷。新“工友”——光伏安裝機器人，將在這里接受沙海的考驗，為這片沙漠的“追光之路”開辟新徑。
智能“工友”外觀
30°坡爬行 硬核技能解鎖
烏蘭布和沙漠的地形遠比想象中復雜，沙丘起伏，坡度多變，還有松軟的流沙地帶，這對光伏安裝設備的地形適應性提出了極高的要求。
在以往的項目中，傳統人工作業需要工人們背著沉重的光伏組件，在沙丘間艱難跋涉，不僅效率低下，還存在極大的安全隱患；而常規光伏安裝機器人則“水土不服”，側向坡度超過5°就會出現重心偏移，甚至無法正常作業。
“這里多是30°的坡，相當于我們日常爬樓梯時，樓梯扶手與地面的陡峭程度，站在上面都讓人有些發怵，更別說讓一臺沉重的機器人平穩行駛、精準作業。”宛亞林說道，“這個機器人就是專門針對沙漠、山地等復雜地形研發設計的。”
只見“工友”駛向一處坡度約28°的沙丘，履帶穩穩抓地前進，當行駛到側向15°的斜坡時，車架自動啟動調平系統，精準調整姿態，“它的誤差目前控制在±1°以內，比我們一根手指的寬度還要小！”阿電入烏現場經理楊政亭介紹道，語氣里滿是對這臺“工友”的認可。
“工友”的料架也很獨特，四向夾持防護裝置緊緊固定著光伏組件，即使在顛簸的行駛和作業過程中，組件也沒有絲毫移位，如同雙手緊緊抱住物品一樣穩妥。“以前的單料架效率低、易滑落，我們設計的冗余雙料架，一套裝料一套作業，就算一套出現故障，另一套也能正常工作，避免停工，就像兩個搭檔輪流干活，互不耽誤。”宛亞林補充道。
機器人雙側料架
那“寒冬臘月、三伏酷暑”能通過考驗嗎？
它搭載的高原型大功率柴油動力系統，即便在-20℃以下的低溫環境中，也能正常啟動作業。“咱的車趴窩了，它都不會！”楊政亭笑道。
±1毫米精定位 實現毫米級鋪裝
光伏組件安裝，精度是關鍵。一絲一毫的偏差，都可能影響后續的發電效率，甚至導致組件損壞。
在傳統人工作業中，工人憑借經驗進行安裝誤差大約20毫米——這個誤差，相當于一枚一元硬幣的直徑，足以影響組件的貼合度；常規光伏安裝機器人雖然精度有所提升，但在戶外強光、反光等復雜光照條件下，感知系統容易失靈，定位精度大幅下降，常常需要人工配合調整，既耗時又費力。
如何讓新“工友”擁有一雙“火眼金睛”？
試運現場，陽光正烈，沙漠的反光格外刺眼，只見“工友”的多目視覺3D感知設備快速運轉，清晰識別光伏支架位置、精準定位安裝點位。接著，機械臂緩緩抬起，抓取光伏組件，平穩移動到支架上方，然后精準落下，整個過程一氣呵成。
技術人員用專業儀器依次進行測量，“可以達到±1毫米的精度，相當于一根頭發絲的直徑，比我們平時用的鉛筆芯還要細，比常規機器人精度提升了整整4倍！”宛亞林激動地說道。
原來，天津電建研發團隊解決了傳統相機點云生成與三維重建的難題，不僅精度高，還能抗強光，適應反光、吸波等多種材料。未來，依托海量數據訓練，模型的泛化性極強，它還能結合現場作業數據學習優化，實現識別速度與準確率的雙重提升，越來越“聰明”。
98%高檢出率筑牢質量防線
光伏組件的質量，直接關系到光伏電站的使用壽命和發電效率。在傳統光伏安裝過程中，工人會在安裝前對組件進行外觀檢查，排查裂紋、碎片、污染等缺陷，但人工檢查效率低，還容易漏檢；而常規機器人則不進行缺陷檢查，后續可能出現發電效率下降、組件損壞等問題。
這是天津電建研發團隊必須突破的瓶頸，也是優化機器人時的核心目標之一，讓新“工友”不僅能干，還能把活干好、干細。
新“工友”在抓取組件前，搭載的AI、AOI智能缺陷檢查設備快速對組件進行掃描，僅僅幾秒鐘，就完成對組件外觀的全面檢測——這個速度，比人工檢查快了10倍不止，而且精準度更高。
“檢測內容包括尺寸偏差、裂紋、碎片、蝸牛紋、污染、異物附著等，只要有一項不符合標準，‘工友’就會自動告警，并將不合格組件分揀出來，避免安裝使用。”宛亞林演示著，整個過程快速、精準。
據介紹，這套智能缺陷檢查技術的檢出率達到98%以上，完全符合《NB/T11080-2023》標準，還能根據項目需求，靈活設置檢測項目、閾值和分揀規則，同時輸出缺陷圖像、位置標記、自動告警等信息，方便工作人員后續處理。
64.3%縮工期 效能全面提升
在光伏項目建設中，人工成本高、用工人數龐大且不穩定，一直是困擾行業發展的難題，尤其是在沙漠、戈壁等偏遠地區，招工難、培訓難的問題更加突出。而常規機器人雖然能節省部分人工，但由于存在諸多技術短板，無法大規模應用，難以從根本上解決這一困境。
阿電入烏項目航拍
“目前，在類似規模的光伏項目中，安裝24000塊組件（16.92兆瓦），需要大量的工人連續作業，工期長，人工成本也居高不下。”楊政亭介紹道，傳統人工作業模式下，工人需要兩人一組，抬著重量超過30公斤的光伏組件——這個重量，相當于6袋5公斤的大米，在沙丘間艱難作業，尤其寒冬酷暑天，勞動強度極大。而現在，新“工友”的出現，正在徹底改變這一現狀。
試運現場，“工友”的作業效率相當于4名工人的工作量，每小時可鋪設80-100塊光伏組件，總體人工節約比例達到42.9%，組件安裝費用節約比例達到32.22%，總體工期縮短率更是高達64.3%，大大加快了項目推進速度。
“樣機的實踐數據采集完，我們將就機器人與工人緊固螺栓的適配度再進行提升，爭取‘取放緊固’一體化完成！”楊政亭在沙漠里計算著說道。
更令人驚喜的是，“工友”采用的吸夾功能一體式高安全性組件抓取系統，突破了行業掣肘。
原來，部分質量控制嚴格的國際能源公司因為常規機器人組件破損率高，損失巨大，從而拒絕中資總包企業在工程中應用光伏組件安裝機器人。
“常規機器人依靠真空吸盤吸取組件，組件掉落、破損率高達2.5-5‰。”宛亞林介紹道，而“吸夾一體式”抓取系統，通過吸盤吸取組件后，再用4組氣動夾爪夾持組件邊框并托住組件，鎖定壓力后釋放吸盤真空度，確保組件在運送和安裝過程中不發生表面損傷和掉落，完美滿足了部分業主禁止使用吸盤方案的要求。
除此之外，新“工友”在作業過程中，還能通過多源傳感器融合，構建包含地理信息與組件屬性的多維數字地圖，同步完成鋪裝與數字化建檔，解決了傳統光伏電站管理中資產空間位置與屬性信息割裂、可視化差、定位效率低等痛點，為后續的運維管理提供了便利。
夕陽西下，金色的余暉灑在烏蘭布和沙漠上，光伏組件反射出耀眼的光芒，那些堅守在研發一線的科研工作者，那些奮斗在項目現場的建設者，還有新“工友”依舊在有條不紊地作業，履帶留下的痕跡，在沙地上勾勒出科技賦能的印記，智慧和汗水澆灌出“光的綠洲”……