在西藏林芝一条隧道深处，全地形机器人正搭载举升式探地雷达和三维建模设备对侧壁进行精准探测。在新疆沙戈荒腹地，另一台机器人正顶着高温风沙穿行于光伏方阵之间，在通信条件恶劣的场站里独立完成巡检。它们相隔数千千米，面对截然不同的极端环境，却属于同一套系统——华电煤业集团有限公司（以下简称“华电煤业”）自主研发的“面向极端环境的‘1+N+X’全地形无人作业机器人集群系统”。今年9月，该系统从全国众多申报成果中脱颖而出，荣获中国电力企业联合会电力创新奖特等奖。
从千米井下起步
“1+N+X”的基础，是“1”个核心母舰——全地形无人运输/补给平台。2021年，华电煤业集团数智技术有限公司积极响应工业和信息化部人工智能创新发展任务号召，组建专业团队“揭榜挂帅”。在两年多的时间里，团队开发出一种矿用防爆型无车头、全地形、多功能、载重性能优异的矿用智能无人驾驶机器人。产品首创无车头防爆设计，结合四轮独立驱动与AI多传感器融合导航技术，构建符合煤矿安全标准的5G远程控制体系，攻克井下复杂地形自主避障与低时延远程控制难题。
2023年12月，团队先后在内蒙古不连沟煤矿、麻地梁煤矿开展井下无人驾驶测试，机器人成功通过巷道复杂环境、信号衰减等极限挑战；2024年7月，产品进入湖南长沙安标中心开展为期3个月的检测，涵盖安全检测、性能检测、功能检测和防爆检测等指标，最终通过认证。在此基础上，团队与国家安标中心联合制定矿用智能机器人检测标准，填补了煤矿运输机器人行业的空白。
项目核心成果已获评工业和信息化部“揭榜挂帅”优胜项目，取得国内首个矿用井下无人驾驶机器人MA安标证书，入选国家能源局第五批能源领域首台（套）重大技术装备名单及应急管理部先进适用技术装备推广目录。
从高原到荒漠的考验
2025年12月，海拔5370米的华电琼结风电场。高海拔、低氧、高坡度，构成了全地形机器人必须面对的一场极限测试。负责电驱系统技术方案设计的李辉，最关心的是进入真实高原环境以后整套电驱系统在高坡度、高负载条件下还能不能保持稳定。高原上每一次爬坡，都在给动力系统出题：驱动器的响应、电机电流变化、整车低速控制以及制动性能，都直接关系到机器人能否安全通过。李辉和团队通过“测试—记录—分析—调整—复测”的方式，不断优化驱动控制参数和动力系统匹配。系列全地形机器人采用48伏低压大电流电驱技术路线，典型四轮平台配置48伏/300安时电池，八轮平台可配置48伏/600安时电池，连续放电能力分别可达300安和600安，为复杂坡道工况下的低速大扭矩输出提供保障。
负责电气系统研发的王铁伟则盯着另一条“生命线”——电。全地形机器人不仅需要为驱动系统供电，还要同时保障计算平台、激光雷达、摄像头、通信设备、定位设备以及任务上装稳定运行。任何一个供电环节出现问题，都可能产生连锁反应。王铁伟需要持续观察和检查整车电气系统状态。测试中发现异常，他就沿着电池、电源、接口、设备一层层向下排查。一番努力下，在海拔5370米的高原，机器人成功经受住高海拔、低氧、低温考验。
2026年3月，团队依托江苏大仪风电场的实际场站条件，重点围绕机器人底盘通过性、自动起降作业以及周界安防巡检等场景展开测试。在非结构化路面上，机器人凭借其强大的全地形底盘与先进算法，作为“母舰”搭载无人机与四足机器人精准抵达作业点位，构建起“空地协同”的立体化作业网络。无人机、四足机器人等形态不同、任务各异的具身智能执行集群，在“1+N+X”中对应“N”——N个异构单元，实现了空中、地面与室内场景全覆盖，有效验证了无人化协同作业技术可行性。
2026年6月，考题变了。王利、李辉等研发人员随团队进入新疆，先后在四十个井子风电场，大石头、绿发光伏电站等多个新能源场站开展全地形机器人实地测试。这里没有高原的低氧，却有高温、风沙和复杂地表。更棘手的问题来自“看不见”的地方——部分测试区域公网通信条件较差，同时缺少稳定的差分定位信号。研发团队没有去寻找条件更好的测试场，而是根据场地实际情况搭建自有通信和定位基础设施，建立现场网络和定位条件，再逐步将机器人、无人驾驶系统以及后台管控平台接入。固定式能源与服务站、云端调度中台、自组网及信号中继技术，这些决定集群能否在荒漠里持续作业的支撑设施，构成了“1+N+X”中的“X”——X个赋能基座。
系统，在极限中集成
2026年6月，王铁伟还参与了西藏重特大地震灾害救援演习。没有充分的前期测试，没有完整的环境勘测，机器人一旦出现异常，现场没有时间按部就班地逐项排查，判断故障究竟出在动力、电气还是通信，靠的是王铁伟从整车系统的角度快速开展检查和判断。这次演习让团队明确：真正能进入灾害现场的机器人，必须具备“快速到达、快速展开、快速适应、快速投入”的能力。
其实，“1+N+X”不是预先设计好的完整架构。它更像是一套集成逻辑——在一次次现场测试中，把分散解决的具体问题，逐步收拢为一个系统。
在高海拔低温的陡坡上，动力系统的参数最终由真实地形定夺；在风机林立的沿海场区，地面机器人与空中无人机按任务协同；在无网无定位的荒漠场站里，无人驾驶的前提条件得靠自己搭建；在毫无勘测的灾害现场，装备被要求到达即能展开。
从40千米~60千米级续航，到500千克~1000千克级载重，再到30度~35度坡地通行能力，项目团队重点攻克了高扭矩与轻量化底盘设计、多场景协同机器人模块与自组网技术、多机动态调度算法三大技术壁垒，首创“广域接力、全时驻留、能源闭环”的无人化集群运维新模式。目前，系统已衍生出风光火电厂巡检机器人、水陆两栖救援机器人、极寒运输机器人等系列产品，在风电场、光伏基地及矿山等场景开展性能测试，构建起持续演进的试验环境与海量运行数据闭环。
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