轨道交通安全运行，事关公众生命财产安全和社会经济稳定，每一颗看似“不起眼”的螺栓，其紧固状态，都关系轨道结构的稳定。然而，轨道沿线螺栓数量庞大、检修频繁，作业人员既要反复弯腰操作，又要在有限的维修“天窗”内完成任务，劳动强度大，效率提升难。

针对这一需求，九洲工美研发出第三代冲击式螺栓轨道机器人。它可沿钢轨自主移动，自动定位并完成螺栓松紧作业，每5—7秒完成一组维护，支持单侧钢轨独立运行和双侧钢轨同步施工，减轻人工重复操作负担。

从展示动作到承担生产任务，机器人的价值正在真实作业场景中逐步得到检验。于轨道机器人而言，要在轨道现场可靠运行，首先需准确感知环境、及时识别障碍，为控制系统响应提供依据——可靠感知，是机器人走向实用的基础一关。

▍固定路径上的障碍，需要在接触前发现。

轨道限定了机器人的行进路线，当杂物或其他设备进入行进范围时，机器人难以通过侧向绕行避让，需要及时获取障碍物距离，为减速或停车等控制响应提供依据。

在该机型中，前后布设的NOVA20分别提供两个行进方向的近场距离信息。其20个探测通道能够获取不同方向的测距结果，相较单一测点，为控制系统判断近距离障碍物提供更丰富的数据。控制系统结合这些数据、自身行进速度和控制策略作出响应，支持沿轨移动过程中的防碰撞控制。

▍露天与隧道环境，对探测适应性提出要求。

轨道维护可能涉及露天、夜间和隧道等环境，感知设备需要面对不同光照条件。NOVA20采用主动激光测距，不依赖现场可见光照明；在环境光照度100 klx条件下，测距可达3米，为户外强光下的近距离探测提供支持。

▍紧凑机身内增加感知，需要兼顾空间与功耗。

轨道机器人既要容纳行走机构、螺栓作业机构和电池，也要兼顾机身高度与重心布局。该机器人采用镁合金一体压铸结构，并通过降低高度、下移重心提升作业稳定性，新增传感器也需适配这一整机设计。

NOVA20体积仅为啤酒瓶盖大小，重量约3克，便于嵌入机身有限空间；其纯固态结构不含运动部件，平均功耗低于1 W，有助于控制新增感知部件带来的重量和供电负担。产品直接输出各通道的距离数据，控制系统可据此判断障碍物距离，无需围绕这一任务增添额外的运算负担，有助于降低数据处理复杂度和对既有控制系统的算力需求。

据项目团队透露，对轨道维护机器人而言，螺栓作业能力与自主移动能力共同决定了设备的现场实用性。近场感知将机身周边的障碍物转化为控制系统可用的距离信息，使机器人在完成重复性任务的同时，具备应对路径变化的基础。

NOVA20在九洲工美第三代冲击式螺栓轨道机器人上的部署，为感知技术服务生产作业提供了具体案例。通过感知、控制与执行机构的协同，机器人得以逐步承担更多现场工作，将自动化能力转化为减轻劳动负担、支持日常维护的实际价值。