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      详细内容

      智能巡檢機器人的發展趨勢

      1智能巡檢機器人的概念

      智能巡檢機器人是一種自身攜帶紅外傳感器,具有手動和自動兩種巡檢模式,智能識別各類儀表設備數值,準確感知獲取外界環境信息(溫度、煙霧、可燃氣體等),火情預警,語音識別,數據存儲等多種功能的移動設備,可用于多個領域,其主要作業內容是代替用戶完成對各個環境下的設備進行檢測、數據收集以及缺陷管理等。目前,國內智能巡檢機器人主要包括軌道懸掛式智能巡檢機器人、地面移動式智能巡檢機器人以及管道滾動式智能巡檢機器人。三種類型的智能巡檢機器人分別在不同環境下完成對外界環境以及設備的巡檢及反饋。

      2智能巡檢機器人的發展趨勢

      2.1網聯化

      21世紀是屬于互聯網的時代,伴隨著5G時代的到來,網聯化被重新定義了一個新高度,在智能機器人領域中的應用有望帶動工業和科技發展,成為新的經濟增長點。網聯化時代的到來,使智能巡檢機器人在實際作業過程中更可靠、更準確、更高效?v觀國內智能巡檢機器人的發展狀況,智能網聯是一個良好的載體。智能巡檢機器人通過互聯網及自身的計算達到智能,比如,智能巡檢機器人在作業前,要通過互聯網獲知附近設備的狀態,對部分設備需要進行重點檢測,在檢測到故障時,通過互聯網將信息整合處理,最終發送到具有其他功能機器人終端或人工終端處,然后完成下一步操作。智能巡檢機器人的網聯系統如同人體系統一樣,智能巡檢機器人在其中扮演著“神經中樞”的角色,互聯網和其他移動終端成為“神經中樞”的“血管”,里面承載的“血液”為智能巡檢機器人能夠高效準確地作業持續提供“營養”。網聯化是物聯網發展的產物,是物聯網的具體體現。從更廣闊的視角來看,網聯化將驅動機器人產業升級與轉化,成為當今最具潛力的發展趨勢。

      2.2智能化

      智能巡檢機器人的智能化是目前機器人行業關注的熱點之一。智能巡檢機器人的智能化是以智能巡檢機器人的網聯化為依托,使機器人能夠在復雜環境下進行感知與反饋以及智能檢測與協同操控等,以達到信息實時處理,信息精確反饋的目的。

      智能巡檢機器人趨于智能化主要包括以下幾個方面:視覺導航技術、自動識別所有表針;3D掃描技術、室內設備全方位檢測;AR實景檢測;工作環境自動檢測;異常預警聯動告警處置;火災檢測及應急處理,F在,多種命令的執行是通過智能識別技術的實現,智能識別技術系統為每次的全面巡檢任務提供了技術保障,同時會自動根據巡檢反饋的結果去規劃其他的巡檢任務,自動規劃每次對設備的調整頻率。例如:設備數值顯示變化較大,系統自動識別并增加對該設備的檢測次數,而對于長期不變的設備自動減少檢測次數。自動識別技術在智能巡檢機器人領域的應用,用戶不需要操控也可以定期得到信息反饋。以智能化為核心的機器人行業發展趨勢,使機器人的使用模式也將發生翻天覆地的變化。探索智能化自動識別技術在智能巡檢機器人領域的應用,可以有效節省人力物力和財力的消耗。

      2.3數據化

      近年來,信息技術發展迅猛,信息的交流也在逐漸增加,在智能巡檢機器人領域,對機器人設備進行數據整理與分析,可以進一步得到機器人巡檢過程中的操作及解決方案。智能巡檢機器人數據化系統包括數據采集、傳輸、無線遙控等部分,三者之間相互協作,完成數據化的整體運營,為用戶提供強有力的保障。數據采集完成了機器人對外部環境信息的采集,以數據的形式將信息傳輸到移動終端,實現了數字信號與圖像信號之間的轉換;無線遙控實現了機器人與移動終端之間的信息傳遞;數據整理可以將采集到的信息與數據庫中的信息進行模擬處理,選擇相似信息進行數據存儲,提高了下次巡檢的工作效率。數據化在智能巡檢機器人領域中的應用,成為智能巡檢機器人發展的技術保障,也將成為未來智能巡檢機器人的一大發展趨勢。

      3智能巡檢機器人的設計趨勢

      3.1自然交互成為人機交互的主要趨勢

      智能巡檢機器人的智能化發展趨勢決定了人機交互形式更加多樣化。比爾蓋茨說過“人類自然形成的與自然界溝通的認知習慣和形式必定是人——機——環境交互的發展方向”。在5G時代即將到來的社會,互聯網成為技術發展的一大引擎,虛擬現實技術以數據化的形式消除了人所處的環境和智能巡檢機器人之間的界限,自然交互逐漸成為人機交互的主要設計趨勢。

      所謂自然交互,是一種在網聯化、智能化以及數據化的基礎上,擺脫人手操作、賦于機器以智能,利用人的肢體、手勢、語音等方式來實現與智能巡檢機器人對話的一種交互方式,使人機操控方式變得更加自然。比如:通過智能巡檢機器人自身搭載的立體攝像機來查看用戶所做的手勢動作,用戶給出的姿勢信息可能是從手指向的某一個位置移動到一段距離之外的另一個位置,或者是將握緊的雙手打開等,并判定這些動作是否具有意義,機器人可以精確地做出判斷并決定移動的距離。在發生以上行為的同時會伴隨一些語音指令,使用的語音指令包括“去那邊”“走快一點”等簡單語句。用戶還可以在掌上電腦中結合使用語音和姿勢指令代替對機器人直接的語音和姿勢指令,比如:像非常流行的微軟(Microsoft)公司出品的Xbox ONE游戲機的一系列體感游戲,玩家需要調動全身的動作進行游戲,使自己真正進入游戲情景,不同的游戲需要不同的身體動作進行控制。用戶也可以在掌上電腦上通過自己的語言、動作以及面部表情等自然方式對智能巡檢機器人的作業進行遠程控制,使用不同的動作及其他方式去控制不同的巡檢任務。指派給智能巡檢機器人的任務可能會受到干擾而中斷,但是機器人最終可以還原其原始任務并完成。自然交互在智能巡檢機器人領域的應用,應能達到人與人交互的水平,最終還是要依靠新技術的發展達到交互智能化,是未來智能巡檢機器人領域中的一大設計趨勢。

      3.2輕量化設計成為設計重要的關注點

      網聯化的發展要求智能巡檢機器人在作業過程中能夠運行自如,高效反饋,輕量化設計使機器人方便組網,使數據傳輸更快更準確。輕量化即是在滿足機器人巡檢要求且保證智能巡檢機器人的整體性能不受影響的前提下,最大限度地減輕各零部件的質量,達到質量——性能——成本三者的最優結合。輕量化設計使得機器人在作業時能夠自由操控,更高效地進行數據整理、分析與反饋。

      在實際的智能巡檢機器人設計中,實現輕量化設計可以通過結構輕量化和材料輕量化來實現,而材料輕量化更為高效便捷。在工業化生產中,能夠使智能巡檢機器人趨于輕量化的材料有許多,比如新型材料GFRP(玻璃纖維增強塑料)和CFRP(碳纖維)等密度更小的新材料,相比于鋁合金以及不銹鋼等金屬材料質量輕、便于加工、相對強度較小,可應用于智能巡檢機器人的非受力部件。輕量化設計,在機器人減輕自重、平穩移動、提高動作準確性以及實現機網互聯等方面都具有重要意義。另外,3D打印技術減少了機器人在開模上的費用消耗,同時為機器人在材料選擇以及造型外觀方面提供了諸多的可能性。在眾多因素的影響下,機器人的輕量化設計也將成為趨勢。

      3.3定制化設計逐步成為新的設計模式

      傳統的智能巡檢機器人受到技術及設計方法等方面的制約,大多數情況下只是一個巡檢工具。而未來的智能巡檢機器人的設計隨著機器人智能化、數據化以及網聯化的發展要求適應多樣化的工作環境,實現多種功能。因而定制化的設計及制造也將成為新的主要設計模式。

      定制化的設計模式可以滿足不同環境下對巡檢機器人的功能、外觀、情感等個性化的需求。未來智能巡檢機器人的定制化設計不僅僅是像以往一樣更改配色,而更注重與環境之間的適應關系。比如:對于夜間工作的巡檢機器人,采用仿生設計方法提取一些具有巡視習慣生物(鼠、貓頭鷹等)的形態和語義,對智能巡檢機器人的外觀進行塑造,豐富了巡檢機器人與周圍環境之間的適應性,使用戶看到就會獲知是一種夜間進行巡檢工作的機器人,提高了用戶對智能巡檢機器人的認知力和感知度,由此就將人的情感注入到了巡檢機器人當中,達到了一種情感化設計的效果。再比如:為了減少對周圍環境的破壞與污染,采用綠色設計,利用新出現的新技術和新工藝,采用新的動力元件以及材料,達到延長巡檢機器人壽命以及減少物資能源消耗的目的,新的定制化綠色設計理念,為巡檢機器人的設計注入了科技化要素,也正好契合了我國機器人領域產業轉型升級的方向。多種設計方式的結合,為用戶的定制化設計提供了有效的方法渠道。在這個追求個性的時代,定制化設計必將成為今后設計的新的設計模式,為智能巡檢機器人的設計注入新的設計元素。

      4結語

      智能巡檢機器人是未來智能機器人領域的一個分支,在人工智能以及互聯網不斷發展,設計理論不斷更新的今天,智能巡檢機器人的設計更加注重用戶的體驗性、環境的適應性及功能的多樣性。而自然交互的方式、輕量化設計及定制化設計也將成為智能巡檢機器人設計的新趨勢。

      本文來源:搜狐網

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