BOB：为非开挖革命而生的自主隧道掘进机器人

深入探究 Stern Technic GmbH 的原型机

在建筑和基础设施行业中，非开挖铺设技术正在引发一场“小型革命”：它能显著减少土方工程，以及由此带来的时间和成本。Stern Technic GmbH 推出了名为 BOB 的原型机，这是一款专门针对砂土或较为松软的土壤等颗粒状介质设计的自主隧道掘进机器人。在本篇博客中，我们将根据相关 YouTube 视频中呈现的信息，详细介绍这款创新系统的工作原理、特点以及未来发展前景。

1. 背景：为何非开挖技术至关重要

过去，铺设电缆或管道往往需要大规模的土方开挖与沟渠施工。这不仅会造成交通拥堵和复杂的后续修复工作，也导致更高的成本和更长的工期。

非开挖技术在这里具有明显的优势：它能在地下铺设管线，而无需挖掘大面积的明挖沟槽。这不仅节省了空间、时间和资源，也正是在这一背景下，Stern Technic GmbH 开发出了他们的新原型机。

2. BOB 的工作原理

BOB 这款隧道掘进机器人使用了一种获得专利的驱动系统：

• 机器人前端和后端各有一个右旋挤出螺旋（或称“螺旋挤出器”），二者相对运转。

• 中间位置则配备一个左旋挤出螺旋，用于平衡并吸收由前后螺旋产生的扭矩。

当前端和后端的螺旋被驱动时，会产生扭矩，而这个扭矩由中间的左旋螺旋吸收。通过这种相互对转的运动，整个系统能够在砂土或地面中向前推进。根据视频所述，这种对向旋转正是 Stern Technic 的核心专利所在。

2.1 螺旋挤出技术的优势

• 高效的前进动力：由于螺旋结构会将周围土壤以螺旋方式向外排出，钻头后方的通道得以保持通畅，无需额外挖出大量土壤或额外支护。

• 自主化作业：BOB 专为自主作业而设计。只需短暂的参考校准后，机器人便能开始穿过回填的颗粒状介质进行钻进。

• 灵活的系统：无论是电池驱动还是有线供电，两种模式都可以实现。这使得 BOB 能够根据不同施工环境和需求进行调整。

3. 视频实操示例：BOB 如何在沙土中掘进

视频中展示了 BOB 操作的简单性：

1. 连接电源插头：通过一个小型接口为设备供电。

2. 短暂参考校准：机器人会自动校准，以确认正确的方向和位置。

3. 开始掘进：BOB 随后向前移动，将周围的沙土向外挤出，持续向前推进。

即便沙子中含有小石子或较硬颗粒，BOB 也能应对。不过，目前的原型机主要针对松软土壤设计，对于较大或较坚硬的石块尚不适用。

4. BOB 的现状与未来

目前亮相的视频中的 BOB 还处在原型阶段。为了验证基本功能和钻进概念，整体外观还比较简易。以下几点值得期待：

• 进一步研发与改进：该系统将变得更坚固、更紧凑，且运行更可靠。Stern Technic GmbH 计划持续优化 BOB，以适应更多不同类型的土壤环境。

• 将在 Bauma 展会上亮相：据视频介绍，企业打算在 Bauma（世界上最大的工程机械展览会之一）上展示这款原型机，或将在此吸引更多投资者、合作伙伴及潜在客户的关注。

• 可拓展性：未来可能会开发不同尺寸与性能等级的版本，以满足从小型电缆铺设到更大管线铺设等多种项目需求。

5. 总结：具有潜力的非开挖革命

通过 BOB，Stern Technic GmbH 将创新与实用紧密结合，展现了他们在非开挖领域的探索。其专利的螺旋挤出系统使得在颗粒状土壤中的自主掘进更加高效，这或许是非开挖施工的重要里程碑。虽然目前仍是原型阶段，但视频中所展示的成果及后续的研发计划，都预示着 BOB 在未来很可能成为传统方法的有力补充和竞争者。

无论是在新建电缆线路、扩展光纤网络，还是进行其他地下工程项目中，BOB 都有潜力减少大范围明挖及长时间的土方作业所带来的不便。我们期待在未来的数月乃至数年里见证该系统的进一步完善与进步，并观察它将如何在行业中站稳脚跟。