在巴彦淖尔市天盛新材料公司铈生产车间，橙黄色的机械臂正稳稳地悬在1050℃的熔盐电解炉上方，炉口翻涌着刺眼的白光，靠近时明显能感到灼人的热浪。机器人正不慌不忙地将舀勺探入熔盐，搅拌、舀出、转身、浇铸……动作一气呵成。

  十几米外的中控室内，曾经在炉前挥汗如雨的工人郭利平师傅，此刻正坐在电脑前，盯着屏幕上的实时数据记录出料次数和设备运行参数。

  “我在炉前站了15年，以前每到夏天，车间里40多度，防护服里的衣服能拧出水来。”郭利平摘下安全帽，指着正在作业的机器人说，“这位机器人‘新同事’搅拌出料又稳又匀，帮了我们大忙。现在只需做好数据统计、实时监控作业现场就行！”

  从“汗水驱动”到“智慧驱动”，帮了郭师傅“大忙”的这台机器人“新同事”，是上海交通大学内蒙古研究院牵头研发的国内首台稀土电解出料机器人，目前在内蒙古成功完成工业现场验证。

  “针对炉内作业不可见、难预判等难题，团队历时2年多反复调试，让机器人学会‘看见’炉内情况、‘判断’熔盐状态。抗高温、耐强腐的关键技术突破，将助力稀土冶炼这一传统高危行业迈入‘智能无人’作业新阶段。”相关技术负责人、上海交通大学内蒙古研究院特聘专家张伟军副教授说。

  内蒙古拥有全球最大的稀土电解炉群，仅包头地区就有超过1200台电解炉，但长期以来，出料这一关键环节，高度依赖人工操作。工人需身穿厚重的防护服，戴着耐高温面罩，凭经验和眼力判断出料时机。炉内喷溅的熔盐、弥漫的氟化物烟气、灼烫的炉壁，多个环节都存在着安全风险。如何将工人从危险、繁重的炉前作业中解放出来，成为稀土冶炼产业提质升级必须跨越的一道坎。

  锚定稀土电解“高温+强腐蚀”双极端工况痛点，上海交通大学内蒙古研究院联合包头、巴彦淖尔两地稀土生产企业协同攻关，将AI智能决策与机器人控制技术深度融合，成功研制出国内首台适配极端环境的稀土电解出料智能机器人。

  为推动科研成果从实验室走向生产一线，研究院联合企业开展了全工况工业验证。巴彦淖尔市天盛新材料有限公司相关负责人张建军表示：“经过4个月工业现场验证，在电解炉满负荷连续生产工况下，稀土电解出料机器人成功实现了自动搅拌、精准舀出、平稳浇铸全流程自动化操作，出料质量稳定可靠，作业安全性大幅提升，生产效率明显提高。”

  这台机器人的诞生，并非一蹴而就。稀土电解作业环境恶劣，熔盐温度高，空气中弥漫着腐蚀性气体，普通电子设备几分钟就会失效。更棘手的是，炉内液态金属表面覆盖着熔渣，工人需要凭经验判断液面高度和出料时机，而机器人的“眼睛”和“大脑”很难穿透那片刺眼的火光。

  “国内没有现成的技术可以借鉴，我们是从零开始，一个一个零件选型、一行一行代码调试。”张伟军告诉记者。“我们尝试搭载的AI工艺模型，持续采集生产数据，反向优化电解工艺参数。”

  正是这种“从零开始”的攻关，催生了三大标志性创新突破。

  最大的突破是“力/位置自适应”控制技术。稀土电解过程中，阳极会逐渐消耗、舀勺受热会变形、炉内熔盐液面不断波动——这些不确定性，对工业机器人来说几乎是“噩梦”。团队研发的力觉实时修正算法，让机器人像人一样“感知”到接触力的变化，自动调整轨迹和力度，确保每次舀取精准稳定。

  “构型与防护一体化设计”是另一突破。普通机器人在氟化物气体环境中，电缆不出一个月就会被腐蚀断裂。团队采用悬挂式冗余构型，不干涉人工并行作业。同时，全线缆铠装包裹、信号隔离、远程控制，形成一套“金钟罩”，极大延缓了设备老化变形。

  而“基于数据驱动的电解工艺状态监测”，是最具“智慧”含量的创新。机器人通过摄像头和多光谱传感器，实时识别火焰状态、槽内熔盐液面、电解终点以及异常工况，形成全流程智能感知决策闭环。

  在巴彦淖尔市天盛新材料有限公司的验证现场，记者见证了这套系统的神奇之处。当电解炉内熔盐液面下降时，机器人自动调整舀勺伸入深度；当检测到炉内温度异常波动时，它会放慢动作频率，等待工况稳定。整个过程中，中控室屏幕上实时显示着炉内模拟图像、机器人姿态、预计出料量，一切尽在掌握。

  张伟军告诉记者，根据规划，项目团队未来3年将针对单阴极、三阴极等不同炉型，形成系列化产品，逐步覆盖内蒙古2000余台电解炉的自动化改造需求，重点推进“一机对多炉”的工程系统部署——即一台机器人通过轨道移动，依次服务多台电解炉，进一步降低设备成本。同步打造稀土电解出料机器人标准化生产车间，联合行业组织开展技术成果推广，为内蒙古打造稀土高端应用产业高地注入强劲的科技动能。（记者 白莲 通讯员 詹宇）