JR西日本新增铁路维护机器人:作业高度达15米,抓举能力达120公斤

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JR West Adds Railway Robots With 15 Metre Reach and 120 Kilogram Lifting Capacity

两款新机器分别应对树木和重型铁路设备

西日本旅客铁道公司(JR西日本)将引入两款各有所长的维护机器人:一款可抓取重量达120公斤的设备,另一款可升至铁路轨道上方15米处修剪树木。这些机器旨在减少高空作业带来的危险,并帮助维护人员以更少的人手完成工作。

目录
  1. 两款新机器分别应对树木和重型铁路设备
  2. 更轻型仿人机器人作业范围增加3米
  3. 单臂机器人可处理更重部件
  4. 30%人员缩减目标意味着什么
  5. 机器仍由人员操控
  6. 作业安全是主要目标
  7. 从首台机器人到运营线路部署
  8. 清理树木有助于保障服务可靠运行
  9. 增加工具,探索铁路以外的作业
  10. 要点

JR西日本于2026年10月16日宣布扩大ZIZAI项目。一款单臂机器人计划于10月在近畿地区投入使用,随后将在11月引入一款体型更小、重量更轻的仿人机器人,初期主要在日本西部的中国地区作业。

该公司的10月16日公告提出,相关作业所需人员数量将减少约30%。JR西日本还希望防止坠落和触电事故、减轻体力负担,并让不同年龄和性别的员工都能参与维护工作。

这批新设备是在一款于2024年7月投入使用的仿人铁路维护机器人基础上开发的。两款新机器人仍由人员全程操控,操作员通过摄像头画面从地面引导作业。

更轻型仿人机器人作业范围增加3米

这款名为ZX-3的新型仿人机器人重约300公斤,约为前代机型的一半。用于将机器人升至铁路上方的支撑臂长度从12米增加到15米。

这意味着机器人重量减少50%,作业范围增加25%。JR西日本还缩小了部件尺寸并提高了机器的刚性,使其能够在更狭窄的空间作业,并完成更精细的任务。

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机器人配有双臂和一个装有摄像头的头部。修剪树木时,一只手臂可固定植被,另一只手臂则使用链锯附件。据称,每只手臂的抓握能力为20公斤。

通过更换工具,这款仿人机器人还可承担其他工作,包括涂漆。目前的部署重点是清理妨碍列车运行的树木和树枝,让维护人员能够处理原本需要在轨道上方高处作业的植被。

单臂机器人可处理更重部件

第二款机器名为ZX-2,安装在高空作业车的平台上。其单臂可抓取最高120公斤的负载,协助工人搬运架空电气设备周边的重型部件。

架空线为列车供电,必须保持适当的支撑和位置。更换其配件时,工人可能需要举起较重的部件,同时暂时支撑其他设备。机器人可承担举升、放下和临时支撑等工作,减轻工人的体力负担。

10月14日,机器人在大阪府吹田市进行演示,展示了单臂机器更换可动支架的过程。这种装置用于支撑架空线系统。模拟更换作业由3名工人在约30分钟内完成;人工操作则需要5人。

完成时间与人工操作大致相同。这次演示的实际收益是少用两名工人,并由机器承担重物搬运工作。

30%人员缩减目标意味着什么

JR西日本的目标是将相关维护任务所需人员减少约三成。实际所需人员数量取决于具体工作、设备以及各作业地点的条件。

更换支架的演示中,作业人员从5人减少到3人,降幅为40%。使用新型仿人机器人修剪树木,预计人员可从4人减至3人,降幅为25%。这些案例说明,公司统一的目标适用于人员配置需求各不相同的任务。

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早期仿人机器人的应用也采用过不同的人员配置。为支撑架空线的立柱涂漆时,所需人员从5人减至3人;修剪树木则从3人减至2人。新机型计划作业中预计的4人减至3人,指的是更新后的机器投入使用后的安排。

30%仍是JR西日本为该项目设定的目标。公司尚未公布两款新机型在其维护网络中持续运行的结果。对维护人员而言,眼下的变化是工作分配方式调整:人员仍需操作机器并管理现场,机器人手臂则负责切割或搬运重物。

机器仍由人员操控

两款新机器都采用远程操作,也就是由人员在其他位置实时控制其动作。操作员通过摄像头从机器人的视角查看作业区域,包括轨道上方高处的设备或树枝。

此前的仿人机器人使用头戴设备显示摄像头画面,并配备专门设计的操纵杆来控制手臂。操纵杆能让操作员感受到手中重物的重量,从而获得有关所搬运负载的反馈。

这种方式将人的判断力与机械的力量和作业范围结合起来。工人指挥作业,机器人则将工具或部件送到指定位置。两款新机器都不会自主运行。

开发商人机一体此前表示,随着人工智能发展,机器人未来有可能实现自主操作。但10月和11月的部署计划仍以人员持续操控机器为核心,因此操作员培训将是引入新机器的重要环节。

作业安全是主要目标

JR西日本指出,希望通过机械化高空作业来降低坠落和触电等具体风险。铁路维护可能要求工人在高处、靠近电气设备的环境中操作工具和搬运重物。

机器人可以代替工人完成部分费力操作。更换部件时,机械臂可托住部件;仿人机器人则可将切割工具送到线路上方的树枝处。工人仍需指挥操作并协调维护任务。

此前推出仿人机器人时,JR西日本社长长谷川一明谈到了公司预期的安全效益:

这将大大有助于防止工伤事故,例如工人触电或从高处坠落,从而提高安全性,

2026年的公告将这一目标延续到扩大后的项目中。该计划还希望减轻体力负担,拓宽能够参与维护工作的员工范围,不再让体力或能否胜任高强度高空作业成为决定性条件。

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从首台机器人到运营线路部署

JR西日本与多家合作伙伴共同开发了这些机器,包括位于滋贺县草津市的机器人公司人机一体、Nippon Signal以及铁路车辆制造商东洋制车。ZIZAI意为行动自由或灵活。

这些机器搭载在既可在道路行驶、又可驶入铁路轨道的车辆上。JR西日本计划在10月和11月分别引入一种新机型,并逐步将其用于运营线路的维护工作。

  • 2024年7月:JR西日本推出首台ZIZAI多功能铁路维护机器人。
  • 2026年10月14日:吹田市的一场演示展示了新型单臂机器人更换架空线支撑支架。
  • 2026年10月16日:JR西日本正式宣布推出两款新机型。
  • 2026年10月:单臂机器人计划在近畿地区开始作业。
  • 2026年11月:量产型仿人机器人计划开始作业,主要在中国地区投入使用。

首批仿人机器人的部署重点在京阪神地区,覆盖京都、大阪和神户。新计划将项目拓展到更多地区,同时增加了一款专为处理重型设备设计的机器。

清理树木有助于保障服务可靠运行

JR西日本将清除妨碍列车运行的树木列为保障列车安全、稳定运行的工作之一。侵入列车或铁路设备所需空间的植被,必须沿线及时清理。

新型仿人机器人的作业范围增加,正是为了应对这类任务。额外增加的3米可帮助维护人员触及更高处的树枝,而更小的机身则便于在狭窄地点部署。链锯附件让机器人能够利用这一作业范围清理植被。

该项目也旨在应对劳动力短缺。修剪树木的作业若能由3人而非4人完成,就可减少这项工作的人员需求;单臂机器人在更换设备时也能带来类似的人员缩减。JR西日本正扩大机器人应用,力求同时提升作业安全性并减轻人员配置压力。

增加工具,探索铁路以外的作业

JR西日本计划继续开发专用工具,扩大机器人能够承担的铁路作业范围。可更换附件是这一方案的关键:能够更换工具的机器人可以承担不止一种维护任务。

JR西日本电气工程部门经理汤浅元宏表示,公司希望员工通过在维护现场实际使用机器人来提升操作技能。操作员积累有关定位、抓握和工具使用的经验后,将有助于确定可新增哪些作业任务。

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JR西日本社长仓坂尚司还提出,希望将这项技术用于隧道、道路及其他基础设施的维护,并有可能开辟新的收入来源。此前的计划包括出租或出售机器人,用于铁路作业、更换路侧交通信号灯以及清洁隧道顶部。

公司在正式公告中承诺扩大适用任务范围并开发专用工具,同时利用铁路领域的经验助力更广泛的基础设施维护。JR西日本还将这项计划纳入联合国可持续发展目标第8项和第9项,分别涉及体面工作和经济增长,以及产业、创新和基础设施。

要点

  • JR西日本于2026年10月16日宣布推出两款新的ZIZAI铁路维护机器人。
  • 单臂机器人ZX-2可抓取最高120公斤的负载,计划于10月在近畿地区投入使用。
  • 仿人机器人ZX-3重约300公斤,作业高度达15米;前代机型的作业高度为12米。
  • 仿人机器人计划于11月开始作业,主要在中国地区清理妨碍铁路运营的树木。
  • 两款机器都由人员全程操控。
  • JR西日本的目标是将相关任务所需人员减少约30%,同时减轻体力负担并降低坠落和触电风险。
  • 后续开发将着眼于增加工具、拓展铁路应用,并探索用于其他基础设施维护。
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