立足于开发专业知识的40年传承

 

卡特彼勒涉足自主控制开发已有大约40年。在这40年当中,不乏杰出的想法。数十年投入造就无数设计突破。并且与客户和其他自主控制领域的领导者实现多项协作。

2013年,我们推出了首款面向采矿业的商用自主式运输解决方案,而且我们从不沉酣于以往的成绩。如今,通过专有技术的传承,我们已经向不同行业及应用场景下运行的多种Cat®(卡特)设备交付自主控制解决方案,而且我们的产品组合还在不断壮大。

 

CAT®(卡特)自主控制开发历史

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我们的自主控制开发历程始于上世纪80年代中期,当时我们的工程师刚开始接触全球卫星定位系统(GPS)。  80年代晚些时候,我们开启了与自动化开发领域的领导者卡内基梅隆大学的合作,并于1989年左右在亚利桑那州凤凰城试验场(APG)对我们的首批自动驾驶卡车进行了测试。90年代初,我们的两台Cat(卡特)自动驾驶原型卡车在得克萨斯州的一处采石场投入运行,并于1996在全球最大规模的采矿博览会上亮相——距今已有近30年。

上世纪90年代末到2000年代初,卡特彼勒推进了约40个不同的设计项目,针对采矿业自主式运输的商用方案打造各种必不可缺的要素。我们当时便知道,自主控制代表未来,并想要在这一进程中占据领先位置。为此,我们坚持不断投入——开发、完善并推出各项技术,以促成这一目标。

凭借这样的投入,我们的努力最终在2007年水到渠成——在多项重大技术进步和行业趋势的共同作用下,自主控制得以成为瞩目焦点。

那一年,我们与卡内基梅隆大学合作改造了一台Chevy Tahoe SUV,其在美国国防部高级研究计划局(DARPA)城市挑战赛中获胜——这项自动驾驶汽车挑战赛包含模拟军事物资供应任务以及交通导航和避障等内容。

也是在那一时期,我们的客户开始意识到自主控制能带来的助益,例如应对劳动力挑战,降低安全风险,提升作业准确度和效率以及降低运营成本。

到2008年初,我们推出了一项正式计划,与几个大型采矿客户联手开发解决方案。我们于2011年开始在这些客户的其中一处矿场试点运行自动驾驶卡车。在此期间,我们还开展了大量的测试和验证工作,以确保各项技术和系统都已准备就绪且足够可靠。 

2013年,第一批8台自动驾驶Cat(卡特)793F卡车在西澳大利亚州投入运行。最终取得的成功令人瞩目,有报告称现场生产率提升了20%。 更为显著的是在安全性方面的成果。这些自动驾驶卡车昼夜不停地持续运行,从未发生过任何一起工伤事件。

如今十多年过去,已有超过820台Cat(卡特)自动驾驶卡车在全球各地运行。它们合计已运输超过110亿公吨材料,且从未发生工伤事故。

不同等级的自主控制   

 

对卡特彼勒而言,采矿用自主式运输系统是一项重要事业,也是一个标志性的成功案例。但那只是开始。依托数十年积累的专业知识,我们针对在不同应用场景下运行的多种Cat(卡特)设备打造了自主控制解决方案。 

并非所有的Cat(卡特)自主控制解决方案都跟我们的完全自主式运输系统一样完善。我们提供的产品既有能使单独任务实现自动化的机载解决方案,也有可帮助操作员在设备外实施操作以提升安全性的远程控制技术,此外还有能使操作员同时操作多台设备的解决方案。

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操作员辅助

操作员辅助解决方案是自主控制的基础。这些部署在驾驶室内的技术可帮助操作员在钻孔、开挖、装载和整地作业中更加自信、快速且准确。操作员辅助解决方案能使设备的单独功能实现自动化,例如自动调整推土机的铲刀升降,为操作员减轻疲劳感并提升稳定性,或者自动升高或降低旋转式钻机的钻杆,以提高效率。

远程控制

我们的多款自主控制解决方案可实现遥控操作。视距内远程控制解决方案使用户能在设备外安全舒适地进行操作,同时置身现场直接目睹整个过程。视距外解决方案使操作者能在模仿设备驾驶室和控制功能的遥控站工作,使设备操作员能远程控制一台或多台设备。Cat(卡特)控制台和遥控站完全整合了各种设备的电子和液压系统。

半自主控制

根据操作员在驾驶室或遥控站发出的指令,半自主控制功能可使设备操作流程实现自动化。例如,Cat(卡特)振动土壤压实机的操作员可在驾驶室内自动化处理整个压实过程,而Cat(卡特)地下装载机的半自主控制功能让操作员能在遥控站实现多台设备的自动化运输和卸载循环。半自主控制通常是实现全自主控制的第一步。

高级自主控制

全自主控制解决方案可使露天和地下开采作业实现完全自动化——完全自主控制的露天运输、自主控制钻孔和自动化地下装载、运输和卸载作业。

最新产品

以下设备可实现从操作员辅助到全自主控制的不同等级的自动化运行。

  • 旋转式钻机
  • 推土机
  • 挖掘机
  • 滑移式装载机和紧凑型履带式装载机
  • 轮式装载机
  • 振动土壤压实机
  • 卡车
  • 地下装载机

 

Scaling Autonomy to New Applications

Less than a year after a fleet of autonomous Cat trucks went to work in the Luck Stone Bull Run plant — our first quarry application — the site reached 1 million tons autonomously hauled. This milestone demonstrates the safety and productivity of autonomy beyond traditional large mining applications, serving as a foundation for how we can deliver consistent, repeatable performance for new customers in the future.

Learn more about our collaboration
Video about bringing autonomous hauling to a quarry operation

Caterpillar at CES

Caterpillar Inc. is unveiling how Industrial AI and autonomous technologies are transforming worksites. The company will showcase at CES how its advanced technology is solving its customers’ toughest challenges.

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