10月12日至16日，第二十六届中国国际工业博览会（以下简称工博会）在国家会展中心（上海）举行。上海电力大学副教授冒建亮团队研发的类人形电力具身作业机器人、教授吴江课题组研发的风光耦合电解水及海水与二氧化碳高附加值转化技术，在展会上亮相。

用机器人守护电力安全

稳定供电的背后，是电力工作人员对大量设备的日常检查和维护。变电站、配电房等场所设备密集，部分作业涉及高电压，现场空间和安全距离也有严格限制。如何减少人员接近危险源，同时保证操作准确可靠，是研发类人形电力具身作业机器人的出发点。

“我们希望让机器人成为工作人员的‘延伸’。”冒建亮表示，“由机器人靠近设备执行任务，人员在相对安全的位置观察、判断和控制。这既能减少人员进入高风险区域的频次，也为减轻重复劳动、提高运维效率提供了新的途径。”

电力现场情况复杂，完全自主作业需要经过充分验证。通过遥操作，工作人员可以远程参与任务，根据实际情况调整或停止动作。由此，机器人有望帮助人员承担部分高风险和重复性操作，减少现场暴露时间；对流程固定的任务，则有望提高动作的一致性和作业规范性。

此外，团队开展了视觉感知、设备识别和双臂协同等研究。摄像头和传感器如同机器人的“眼睛”，帮助它获取电柜、按钮和指示灯等信息；计算与控制系统负责处理信息、控制动作。要让这些能力真正用于电力作业，还需要把识别、判断和动作衔接起来，并持续验证其可靠性。

类人形电力具身作业机器人。上海电力大学供图，下同

基于此思路，冒建亮团队采用轮式底盘与类人形上肢相结合的结构，整机高175厘米、自重约160公斤，续航约8小时。双臂协同搬运能力可达30公斤。轮式底盘能够适合变电站、配电房室内等较为平整的地面，为移动和操作提供稳定支撑。与人相近的上肢结构，有助于机器人适应这些现有设备，减少对作业环境的改造。配电柜上的按钮、旋钮、开关和把手，也大多按照人的操作习惯设计。

“本次上海工博会，我们重点展示机器人的VR遥操作功能。”冒建亮介绍，操作人员戴上VR眼镜、手持控制器，就能通过手柄的移动和姿态变化控制机器人双臂。

据了解，类人形机器人仍处于样机验证和系统集成阶段，团队已开展电柜面板与按钮识别、机械臂VR遥操作等测试，正继续提升感知精度、操作稳定性和安全保障能力。

“我们前期研制的变电站全景双臂特种作业机器人已在南方电网潮州供电局完成部署，相关作业效率提升60%。”冒建亮说，“未来，我们希望将遥操作与自主感知、规划能力进一步结合，让机器人逐步成为电力工作人员的可靠助手，帮助人们离风险更远，为千家万户的可靠用电提供支持。”

让海水制氢技术走向工厂与沿海

吴江团队关注的是可再生能源如何得到更充分的利用。此次工博会上，团队将通过实物模型与展板，展示风光耦合电解水及海水与二氧化碳高附加值转化技术。

在“双碳”背景下，发展绿氢、实现二氧化碳资源化利用已经成为新能源产业的重要方向。然而，传统海水制氢依赖海水淡化工序，设备投入高，还会产生浓盐水等二次污染物。二氧化碳处理以封存为主，很难高效转化为有用工业品。光催化转化过程中还普遍存在产物选择性差、反应条件苛刻、催化剂易被海水氯离子腐蚀等问题，制约着相关技术从实验室走向工厂与沿海场景。

针对上述行业痛点，吴江团队在催化剂材料、电解工艺、研发方法上实现多重创新。该技术依托风能、太阳能绿电资源，打通“绿电—绿氢—碳转化”完整链条，一方面实现天然海水直接电解制取绿氢，另一方面将二氧化碳温室气体催化转化为乙烯、甲烷等高附加值化工产品。同时，团队引入机器学习辅助催化剂高通量筛选，减少大量重复实验，推动研发由经验试错转向数据驱动。

吴江团队研制的催化剂。

“这项技术拥有明确的产业落地场景与可观的经济价值。”吴江表示。

在海上风光基地、海岛场景中，可就地消纳风电光伏的富余弃电，直接电解海水产出绿氢，保障海岛民生、港口作业用能，解决海岛能源自给难题。

面向钢铁、火电、化工等高耗能企业，可捕获工业排放的二氧化碳，结合风光绿电转化为乙烯、甲烷。乙烯作为塑料、化纤的基础化工原料，甲烷可作为工业燃气，企业在完成减排任务的同时，把废弃碳资源转化成可销售产品，有效降低碳履约成本。

沿海地区可依托海岸线建设示范装置，对外输出催化材料、成套装备和整套工艺包，带动新能源、新材料、绿色化工上下游产业发展，培育新的产业增长点。

吴江介绍，这项技术也有望降低我国化石能源对外依赖，打破国外高端催化材料技术壁垒，打通高校科研成果产业化通道，培养氢能、光催化领域专业技术人才。“直接海水电解工艺还能减少海水淡化带来的海洋排污，保护近海生态环境，也可为全球沿海地区低碳发展输出中国自主技术方案。”他说。