济滨高铁、沪宁合高铁、成渝中线等重大高铁项目,轨道板精调用上了“济南造”机器人——CRTSⅢ型板式无砟轨道智能精调机器人。该款设备为国内首创,不仅实现夜间全自主作业,精调精度提升至±0.3mm,作业效率提升30%,作业安全系数也大幅提升。这款机器人是怎么诞生的?新黄河记者为您揭秘。
以机器人破解铁路精调痛点,精度提升至±0.3mm
近日,新黄河记者走进地处起步区的山东铁投智能科技有限公司(以下简称“山铁智科”),技术人员正在中试车间开展智能精调机器人测试。当技术人员轻点操作系统,这台重达5吨的机器人,随即在1:1打造的无砟轨道上自主运行,当接近三维精调器时,机器人停下步伐,调整精度,精准卡位。

与人工作业相比,这款机器人解决了狭小空间的自动行走问题,在45厘米的狭小轨道空间,能自动行走到固定位置停车,再进行啮合,随着轨道板的移动调整自身位置进行精调作业。
谈及研制该类机器人的初衷,山铁智科生产管理部副部长薛彦飞表示,无砟轨道精调对精度要求比较高,从以往施工情况看,人工精调精度存在一定误差,后期铁路铺钢轨时需要换一些非标件,用量比较大。除了这个痛点,工人逐年越来越少,且年龄偏大,现场施工环境复杂,工人稍不注意就很容易磕碰。基于这些实际痛点,他们研发了CRTSⅢ型板式无砟轨道智能精调机器人(以下简称“智能精调机器人”),成为首台(套)技术装备。
硕大的机器人能精准作业,离不开搭载的激光与视觉感知系统。智能精调机器人搭载了4个激光传感器和8个视觉相机协同感知,其中,激光传感器可以辅助它测行走距离,机械臂精准啮合对位,全站仪实时回传数据。整块轨道板的精调可在8分钟左右完成,精度稳定控制在±0.3mm以内。

这一精度跃升背后,今年,山铁智科还完成了一代机到二代机的升级,解决了系统冗余、稳定性,更智能化,操作更简单,安全性更好。
“二代机换装工业级板卡集中式控制,数据传输时延更低、各单元协同响应更快,这是整机性能提升的基础,作业效率同步提升30%。”薛彦飞表示,在此基础上,机器人精调精度从±0.5毫米提升到±0.3毫米,正式进入亚毫米级稳定施工区间,比传统人工作业提升近50%,大大降低了后期的运维成本。

二代机的行走系统还增加了自主感知导航能力,可以自动规划路径、适应直线曲线和坡道;识别定位系统从单一对位升级到全域识别,即使在油污、强光、褪色等极端工况下也能稳定工作;测量系统形成闭环,数据按里程和板号自动存储,全程可追溯。
针对实际施工环境,研发团队还做了不少“接地气”的优化。桥梁施工空间狭窄,就改进行走算法提升定点停靠精度;隧道昏暗多尘,就加装可调补光系统、升级防尘密封结构;南方多雨潮湿,整机防水防潮等级随之提高。
山东铁投智能科技园加快建设,明年底有望投用
就在技术人员开展智能精调机器人测试之际,相距不远的山东铁投智能科技园正加快建设,施工人员驾驶挖掘机挖土,运输车一辆接一辆进入施工现场,现场一片繁忙的作业场景。
这个以“零碳园区+数字化园区”为标准的科技园,总投资4.99亿元,占地163亩,总建筑面积9.2万㎡,主要建设智能制造车间、试验车间、综合研发办公楼及配套用房。

“自该项目立项以来,起步区管委会给予我们大力支持。目前,一期桩基工程已全部完成,主体土建施工全面展开。二期建设工程规划许可完成公示,图纸审查也已结束。按照计划,园区有望于2027年12月竣工并分批投入运营。”薛彦飞表示。
按照规划,未来,该科技园将成为“研发-中试-智造-应用-推广”全链条科创平台,设立院士工作站、重点实验室、中试基地,重点攻关智能建造、智能运维、低空经济、新材料四大领域,搭建高层次协同创新平台、培育智能制造产业集群、强化产业孵化辐射带动,完善全产业链布局。

对济南起步区而言,这座园区的意义不止于一个企业的新址。该科技园将打造近零碳示范园区,为起步区培育新质生产力提供实体支撑,实现创新突破、产业发展、社会效益与生态保护多方效益同步提升。
落地以来发展跑出加速度,首年度新签合同额超10亿元
虽然落地济南起步区不到两年,山铁智科以科技创新为引领,发展跑出加速度。
该企业已完成从高铁建设配套企业到智能科技制造企业的转身。2025年,该公司首个完整年度即实现新签合同额超10亿元、营收2.7亿元。
其自主研发的CRTSⅢ型板式无砟轨道智能精调机器人已达到国际领先水平,这套装备市场格局已打开,业务版图从省内延伸到西南地区,已在济滨高铁、沪宁合高铁、成渝中线等项目中完成多种工况验证。
支撑企业快速发展的是一支50余人的高学历科研团队和一套“研发-中试-智造-应用-推广”一体化的布局思路。山铁智科聚焦高铁建设领域新质生产力发展需求,不断推动科技创新及成果转化。

除了精调机器人,山铁智科今年还将陆续研发三款产品。混凝土抹面机器人——能够将混凝土表面平整度控制在毫米级,施工效率和质量明显优于人工;压杠螺栓智能拧紧机器人——解决了人工拧紧扭矩偏差大、受力不均的问题,还能实时记录数据便于追溯;智能施工倒运机器人——在复杂路况下自主导航避障,把各类工装配件送到指定位置,替代人工搬运,实现主要配件的自主收放,显著提升作业效率,降低施工的安全风险。
未来,随着山东铁投智能科技园全面建成,以智能装备、新材料为特色的产业集群将在起步区形成。