挖掘机器人技术消除了人为因素对挖掘作业的影响。

28 七月 2026

智能挖掘工具旨在使操作员的操作更加精准、快捷、稳定。

肯尼斯·格雷在工程机械行业拥有丰富的从业经验，其中包括在卡特彼勒公司长达33年的职业生涯，最终他成为了卡特彼勒全球挖掘机业务的负责人。在此期间，他亲眼目睹了人为因素对设备性能的影响。他曾记录到，在同一工地、相同操作条件下，同一台挖掘机，由客户公司两位最优秀的操作员操作，其生产率竟相差20%。

这对于评估机器的潜在投资回报率具有重要意义。“大多数挖掘机原始设备制造商在推出新款或升级款机器时，声称的性能提升幅度是多少——通常是5%或7%？”格雷指出，“客户很难感知到这种差异，因为操作性能受人为因素影响很大。”

Gray 现任Dig Robotics 的首席绩效官，该公司致力于为操作员创造公平的竞争环境，从而最大限度地提高机器生产力。

“理想情况下，我们的使命是让每个运营商都达到最佳运营商的水平，”他说，“并帮助最佳运营商找到能够提高其业绩的见解。”

实时运行智能

Dig Robotics成立于2023年10月，当时Gray与他的联合创始人——首席挖掘官Noam Rotem和首席科学家Oded Media——致力于开发一款智能挖掘工具，为操作员和现场管理人员提供操作员绩效的实时信息。其目标是通过帮助操作员更精准、更快速、更稳定地完成工作，从而“增强”挖掘机的性能。

他们开发的这款工具利用人工智能 (AI)、3D 扫描和先进的运动学或运动规划技术，以 3D 方式绘制整个作业现场，查看铲斗的几何形状和精确运动，并准确计算每个循环移动的土方量。

格雷解释说：“我们会对铲斗的运动轨迹进行精确规划，确保铲斗能够准确地穿过操作员想要装载的物料区域。然后，我们会引入计算机视觉技术——我们使用激光雷达将理想轨迹与实际情况进行比较。”

激光雷达传感器在机器作业时实时采集数据，同时算法根据场地地形、机器几何形状、铲斗尺寸和物料特性，计算出任意时刻的最佳挖掘路径。然后，系统将操作员的实际操作与最佳路径进行比较。

格雷说：“我们正在记录挖掘深度、铲斗旋转角度和铲斗取出时间等数据点，并测量每次铲斗装载的土方量和所需时间。”

操作员随后可通过驾驶室内的简易彩色指示器立即获得视觉反馈。这使得新手和经验丰富的操作员都能准确地看到需要调整的位置。

“如果你是一名优秀的操作员，那很可能是因为你在这方面下了功夫。这不是偶然，对吧？但如果我能告诉操作员，他们在挖沟里待的时间太长了，他们会怎么做？他们会尝试更快地离开挖沟，并调查发生了什么，”格雷评论道。“这正是我们想要做的。我们不想控制他们。我们想提供一些信息，比如……也许你应该尝试更浅的挖沟，或者也许你转动铲斗的时间太早或太晚了。”

格雷表示：“我们仅仅通过告知运营商他们的趋势，就看到了非常显著的性能提升。而且在很多情况下，我们也看到了燃油消耗量的相应减少。”

早期的一个例子是，这套系统安装在一台使用了20年的利勃海尔R 984 C拖拉机上，该拖拉机由一位经验丰富的操作员操作，他从这台机器出厂时就开始使用它。安装后，操作员发现机器性能提高了10%，油耗降低了约20%。