可擴展化多模塊檢測機器人檢視原始碼討論檢視歷史

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可擴展化多模塊檢測機器人雷達機械視覺工業控制機器人 ——可擴展化多模塊檢測機器人，雷達機械視覺工業控制機器人，是針對現在工業生產中傳統人工巡檢方法時間長、成本高、效率和準確性差以及生產過程中無法實時了解車間生產狀況的現狀和對於一般聯網式檢測有毒氣體模塊費用高昂且易老化等問題所設計的一款用於工業巡檢的機器人。本巡檢機器人主要原理為通過機械視覺和激光雷達兩種導航方式指導系統進行剎車或減速的指令，使用「工控機+電腦」作為上位機，使用 Arduino Mega2560 作為運動控制模塊，結合驅動電機、Kinect2.0 和激光雷達作為下位機，上位機完成信息的採集、保存和傳輸，下位機接收上位機的指示，完成機器人的運動控制和自主導航。

為了滿足對車間信息採集的全面性，該機器人使用的工控機共有6 個 USB3.0 接口，並且用 USB 擴展塢進行擴展，使用 USB 接口的氨氣、溫度傳感器直接與工控機連接，實時採集有害氣體濃度。同時， 安裝有高清攝像裝置，通過 ROS 平台的 RVIZ，設計一種實時監控界面，完成目標信息的採集；通過無線傳輸將巡檢機器人檢測到的數據傳輸到電腦端，從而實時了解生產車間狀況，確保工業生產的安全。

工業巡檢機器人通過機械視覺，將被攝取目標轉換成圖像信號， 傳送給圖像處理系統，得到被攝目標的形態信息，根據像素分布和亮度、顏色等信息，將信號數字化，再由圖像系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特徵，大幅度提升了機器的工作效率。並且使用了紅外熱像儀模塊,可以通過溫度的變化進行高溫預警和生命檢測。

技術要點

我們的產品雷達機械視覺-可擴展化多模塊檢測機器人就為此研發，機器人由整體和可伸縮機械臂組成檢測範圍更大並且可加載多個檢測模塊，巡檢範圍可達十平方千米，覆蓋整個小型工廠。可應用於目前大部分企業的工業巡檢。本巡檢機器人主要原理為通過雷達輸出最近障礙物的距離值，指導系統進行剎車或減速的指令，該巡檢機器人使用視覺和激光雷達兩種導航方式，使用「工控機+電腦」作為上位機，使用Arduino Mega2560 作為運動控制模塊，結合驅動電機、Kinect2.0 和激光雷達作為下位機，上位機完成圖像信息的採集、臨時保存和傳輸，下位機接收上位機的指示，完成機器人的運動控制和自主導航。為了滿足對車間信息採集的全面性，該機器人使用的工控機共有 6 個USB3.0 接口，並且可以用USB 擴展塢進行擴展，使用USB 接口的氨氣、溫度傳感器直接與工控機連接，實時採集舍內有害氣體濃度。同時，安裝有高清攝像裝置，通過ROS 平台的RVIZ，設計一種實時監控界面，完成目標信息的採集；通過無線傳輸將巡檢機器人檢測到的數據傳輸到電腦端進行處理，從而實時了解生產車間狀況， 確保工業生產的有序和安全。並且本產品的算法及配套技術皆為自主研發，配套使用。

應用前景

機器人平台化趨勢日趨明顯

作為智能巡檢機器人系統的重要載體，機器人本體通過搭載實現巡檢功能的傳感器在特定工作環境下自主運行，完成軟件系統的數據融合與分析、通信傳輸、接口規範、應用對接、專家系統等功能，隨着產品不斷趨於成熟，主要體現在以下幾個方面：

（1） 機器人結構功能趨於一致：機器人的硬件結構、傳感器、防護等級、設計規範等要求趨於統一；同時，機器人硬件基本由感知、控制、驅動等部分構成，這樣有利於用戶及行業標準化的制定，也便於產業鏈形成以及行業管理；

（2） 機器人軟件核心功能趨於標準化：隨着機器人應用的不斷成熟，機器人核心功能的量化及應用為運維工作帶來了重大變化，目前巡檢機器人的核心功能包括環境感知、視覺識別、紅外測溫、音頻檢測、安防監控、呼叫平台等，上述每一個功能的量化目標、接口規範、數據標準已不斷明確，使得機器人軟件開發有章可循，核心功能數據趨於標準化並不斷成熟；

（3） 用戶接口及應用趨於平台化：機器人平台化主要包括硬件平台化、軟件平台化以及核心功能平台化等三個方面。隨着應用場景及核心功能的不斷成熟，機器人應用已從早期的演示推廣發展到目前的核心功能數據接入使用和運維操作平台化建設。具體而言，一方面， 數據接口在應用過程中不斷規範化；另一方面，根據最終用戶需求， 在對接不同平台時呈現更加符合其運維需要的數據信息。

從機器人角度來看，平台化一方面便於客戶使用及規範化操作， 另一方面，也可以促使產業鏈不斷發展。

由「感知」向操作、協作發展

巡檢功能屬於智能系統中「感知」功能的突出表達，具體包括環境感知、設備狀態感知等。鑑於應用場景具有一定的特殊性，正常運維人員不能解決的往往是「感知」任務的複雜性和操作難度，為此， 當前最為緊迫的是用機器人來實現運維的「感知」功能，而隨着智能巡檢機器人的成熟使用，具備更多感知、操作及人機協作功能的智能機器人將會是未來的發展方向。

此外，由於「感知」信息後需要對信息進行「處理」和「操作」，

因此操作機器人會成為智能巡檢機器人的後續功能延伸和發展；同時，從操作的角度來說，「感知」和「操作」是一個從手動遙控操作到人機協同，再到自主作業完成複雜操作的過程。

物聯網帶來的單體智能向系統智能化發展

單體智能和多體智能是智能機器人系統的重要應用形式，單體智能突出機器人本體從感知、表達、控制、決策等方面的智能化程度， 多體智能突出協作性、關聯性和系統性。巡檢機器人從單體智能的角度來看，突出巡檢機器人的自動運行、環境適應性、多模態數據採集與融合、圖像識別、專家系統等功能，直觀來說，就是機器人能夠完成自主、複雜、多樣的任務。

從多體智能角度來說，更強調多系統的融合，包括機器人與環境傳感器、被測對象、其他智能設備和系統、運維人員等主體（智能體） 的數據融合，同時，能夠與其他主體（智能體）數據關聯分析，以及協同完成特定任務等功能。單體智能目前已經趨於平台化、標準化和規範化，而多體智能則將成為行業發展的趨勢，促進系統整體優化提升，為運維系統帶來新的發展。