小議智能機(jī)器人自動巡檢系統(tǒng)的改進(jìn)及推廣應(yīng)用

李澤鈞

摘 要：隨著計算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)的進(jìn)步，智能機(jī)器人的功能和應(yīng)用更加廣泛，巡檢機(jī)器人也就隨之產(chǎn)生。本文簡要論述了機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的概念、構(gòu)造及發(fā)展歷程，介紹了這種新技術(shù)目前的應(yīng)用領(lǐng)域，針對其巡視時間長、運(yùn)行不夠流暢、容易死機(jī)等問題提出了一些改進(jìn)方案，希望能進(jìn)一步推廣這一技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：人工智能 機(jī)器人 巡檢系統(tǒng)

一、機(jī)器人巡檢系統(tǒng)概述

智能巡檢機(jī)器人是依據(jù)可自由移動的機(jī)器人、無人飛行機(jī)為載體，在機(jī)器人上裝載紅外熱成像儀、可見光攝像機(jī)等檢測儀器作為載荷系統(tǒng)，使用機(jī)器視覺-電磁場-GPS-GIS的多場信息融合作為機(jī)器人自主移動巡檢的導(dǎo)航系統(tǒng)，用嵌入式計算機(jī)作為控制系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)平臺。智能巡查機(jī)器人是最近才出現(xiàn)的新型技術(shù)，“機(jī)器換人”可以完成存在較大風(fēng)險，危險系數(shù)較高的高危工作。尤其是 “十三五”規(guī)劃中增加了職業(yè)病的種類，對企業(yè)管理和工作環(huán)境有了更嚴(yán)格的要求，需要企業(yè)投入更多的精力和成本在職業(yè)病防范上。使用智能巡查機(jī)器人可以代替人們在一些危險的環(huán)境下工作，提高巡檢效率、降低工人的危險系數(shù)。此外我國已將機(jī)器人和智能制造納入國家科技創(chuàng)新的優(yōu)先重點(diǎn)領(lǐng)域，非常注重智能巡查機(jī)器人的發(fā)展。

二、機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的應(yīng)用

（1）在電廠中的應(yīng)用

身處21世紀(jì)，我們生活的方方面面都需要充足的電力作為保障，現(xiàn)在每個城市都會有一些發(fā)電廠或者變電站，而這些電廠需要隨著變電站無人值班改造和智能化建設(shè)需求不斷增加，對設(shè)備的巡檢質(zhì)量要求也在增加。在電廠中進(jìn)行人工巡檢條件艱苦，尤其是偏遠(yuǎn)地區(qū)的變電站，會耗費(fèi)大量的人力、物力和財力，此外，當(dāng)變電站發(fā)生故障時調(diào)度指揮難度也非常大。另一方面，電廠中存在很多高電壓大電流的機(jī)器設(shè)備，對巡檢人員的安全性也存在挑戰(zhàn)。大變電站自動巡檢機(jī)器人系統(tǒng)是一個完整并且復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，主要分為可自由移動的巡檢機(jī)器、基站 （也可叫作監(jiān)控中心，主要用于對機(jī)器人進(jìn)行有效的監(jiān)視、控制和管理） 和網(wǎng)絡(luò)通道部分。

（2）在機(jī)房中的應(yīng)用

現(xiàn)在很多企業(yè)和數(shù)據(jù)中心的機(jī)房線路更加復(fù)雜，通信、數(shù)據(jù)設(shè)備愈加繁多，機(jī)房正常運(yùn)行的可靠性逐漸降低，難以安全穩(wěn)定運(yùn)行。傳統(tǒng)采用人工巡檢的方法監(jiān)視機(jī)房狀況是一種重復(fù)性勞動，嚴(yán)重浪費(fèi)人力資源，而且通過肉眼來觀測儀器設(shè)備的運(yùn)營具有很大的不準(zhǔn)確性，在人員管理上也存在很大問題。采用智能機(jī)器人巡查系統(tǒng)可以有效地解決上述問題。與電廠相比，機(jī)房的空間較小，而且轉(zhuǎn)角較多，需要精密設(shè)計機(jī)器運(yùn)動軌道的機(jī)器人有很大的靈活性；在機(jī)房有很多信息電子設(shè)備，可能會對機(jī)器人的信息傳輸造成干擾，在設(shè)計時要對此加以注意；此外，機(jī)房中會有很多微小的電子元件和導(dǎo)線，它們的損壞會導(dǎo)致機(jī)房停止運(yùn)行，但它們本身體積較小，甚至有可能存在于機(jī)箱之內(nèi)，這就要求巡查機(jī)器人要裝有紅外探照功能，溫度感應(yīng)功能，對細(xì)小的變化有敏銳的監(jiān)控能力。

（3）在軌道運(yùn)輸中的應(yīng)用

高鐵、地鐵已經(jīng)成為現(xiàn)代人類出行的常用方式，目前這些軌道的巡檢方式主要是通過檢修工人在夜間軌道停止運(yùn)行的期間進(jìn)行檢修，這種方法不但損害工作人員的休息規(guī)律，而且可能會因?yàn)槿藶橐蛩貨]能及時發(fā)現(xiàn)軌道缺陷從而產(chǎn)生安全隱患。使用智能巡檢機(jī)器人對軌道的狀況進(jìn)行檢查，與人工檢查相比有如下優(yōu)勢：1）添置多種探測裝置，設(shè)置好系統(tǒng)后可以對監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行全方位檢查，驗(yàn)證每個參數(shù)；2）可以24小時監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題；3）避免因人為因素產(chǎn)生的漏檢現(xiàn)象；4）檢測精度高，能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的細(xì)小變化，防患于未然。

（4）其他應(yīng)用方向

除了上述領(lǐng)域外，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)已經(jīng)在倉庫、礦場、油田、船艙等領(lǐng)域開始試驗(yàn)性應(yīng)用。機(jī)器人自動巡檢系統(tǒng)是一個開放的平臺，工程師們可以不斷的給它“賦能”，通過豐富處理系統(tǒng)的算法，增加機(jī)器的檢測裝置，拓展機(jī)器人的應(yīng)用范圍，進(jìn)一步發(fā)揮其節(jié)約人力資源、檢測結(jié)果精準(zhǔn)、巡檢結(jié)果反饋及時、符合危險環(huán)境的優(yōu)勢。

三、機(jī)器人巡檢系統(tǒng)的改進(jìn)方向

（1）外觀的改進(jìn)

巡檢機(jī)器人一般要適應(yīng)復(fù)雜的環(huán)境，一般的巡查機(jī)器人都是依靠輪子移動，這樣能夠順暢的上下坡、轉(zhuǎn)彎，進(jìn)入凹凸不平的路面?，F(xiàn)在很多機(jī)器人都安裝了機(jī)械臂，可以在人的遠(yuǎn)程操控下直接維修小的故障。

（2）操作系統(tǒng)的優(yōu)化

操作系統(tǒng)的優(yōu)化是指使機(jī)器人更加智能化，利用先進(jìn)的計算機(jī)算法和控制學(xué)知識，提高機(jī)器人的反應(yīng)速度、擴(kuò)大巡查范圍。像山東科技大學(xué)王吉岱等人就開發(fā)了巡查機(jī)器人的自動越障專家系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)器人的自由度、結(jié)構(gòu)和傳感器信號特點(diǎn)，對傳感器信號采集電路、安裝布局和機(jī)器人自動越障流程進(jìn)行了深入的研究，分析了巡檢機(jī)器人自動越障的功能要求，設(shè)計了自動越障專家系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、功能模塊和工作流程。

（3）配套功能的豐富

現(xiàn)在的巡檢機(jī)器人普遍安裝了紅外感應(yīng)儀器、溫度感應(yīng)器、高清攝影儀等儀器，能夠在巡檢過程中獲得多個參數(shù)，全方位掌握巡檢區(qū)域的各種指標(biāo)。然而現(xiàn)代科技仍在飛速發(fā)展，我們?nèi)匀豢梢越o巡檢機(jī)器人不斷“賦能”，增加濕度感應(yīng)、壓力感應(yīng)等設(shè)備，進(jìn)一步改進(jìn)和推廣巡檢機(jī)器人的使用。

結(jié) 語

科技進(jìn)步的意義就在于幫助人們更加安全便捷的生活，智能機(jī)器人巡檢系統(tǒng)是一項(xiàng)新興技術(shù)，但可以代替人們在一些較危險的場所完成重復(fù)度較高的工作，具有很強(qiáng)的實(shí)用價值和光明的應(yīng)用前景?，F(xiàn)階段我們應(yīng)該將計算機(jī)、大數(shù)據(jù)、材料等方面的最新成果與機(jī)器人巡檢系統(tǒng)相結(jié)合，提高這項(xiàng)技術(shù)的工作效率與穩(wěn)定性，推廣它在我們生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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