李澤鈞

摘 要：隨著計算機技術和人工智能技術的進步，智能機器人的功能和應用更加廣泛，巡檢機器人也就隨之產(chǎn)生。本文簡要論述了機器人巡檢系統(tǒng)的概念、構造及發(fā)展歷程，介紹了這種新技術目前的應用領域，針對其巡視時間長、運行不夠流暢、容易死機等問題提出了一些改進方案，希望能進一步推廣這一技術的應用。

關鍵詞：人工智能 機器人 巡檢系統(tǒng)

一、機器人巡檢系統(tǒng)概述

智能巡檢機器人是依據(jù)可自由移動的機器人、無人飛行機為載體，在機器人上裝載紅外熱成像儀、可見光攝像機等檢測儀器作為載荷系統(tǒng)，使用機器視覺-電磁場-GPS-GIS的多場信息融合作為機器人自主移動巡檢的導航系統(tǒng)，用嵌入式計算機作為控制系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)平臺。智能巡查機器人是最近才出現(xiàn)的新型技術，“機器換人”可以完成存在較大風險，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)。此外我國已將機器人和智能制造納入國家科技創(chuàng)新的優(yōu)先重點領域，非常注重智能巡查機器人的發(fā)展。

二、機器人巡檢系統(tǒng)的應用

（1）在電廠中的應用

身處21世紀，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需求不斷增加，對設備的巡檢質(zhì)量要求也在增加。在電廠中進行人工巡檢條件艱苦，尤其是偏遠地區(qū)的變電站，會耗費大量的人力、物力和財力，此外，當變電站發(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器設備，對巡檢人員的安全性也存在挑戰(zhàn)。大變電站自動巡檢機器人系統(tǒng)是一個完整并且復雜的結構體系，主要分為可自由移動的巡檢機器、基站 （也可叫作監(jiān)控中心，主要用于對機器人進行有效的監(jiān)視、控制和管理） 和網(wǎng)絡通道部分。

（2）在機房中的應用

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

（3）在軌道運輸中的應用

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行的期間進行檢修，這種方法不但損害工作人員的休息規(guī)律，而且可能會因為人為因素沒能及時發(fā)現(xiàn)軌道缺陷從而產(chǎn)生安全隱患。使用智能巡檢機器人對軌道的狀況進行檢查，與人工檢查相比有如下優(yōu)勢：1）添置多種探測裝置，設置好系統(tǒng)后可以對監(jiān)控區(qū)域進行全方位檢查，驗證每個參數(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)設備的細小變化，防患于未然。

（4）其他應用方向

除了上述領域外，智能機器人巡檢系統(tǒng)已經(jīng)在倉庫、礦場、油田、船艙等領域開始試驗性應用。機器人自動巡檢系統(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，增加機器的檢測裝置，拓展機器人的應用范圍，進一步發(fā)揮其節(jié)約人力資源、檢測結果精準、巡檢結果反饋及時、符合危險環(huán)境的優(yōu)勢。

三、機器人巡檢系統(tǒng)的改進方向

（1）外觀的改進

巡檢機器人一般要適應復雜的環(huán)境，一般的巡查機器人都是依靠輪子移動，這樣能夠順暢的上下坡、轉彎，進入凹凸不平的路面?，F(xiàn)在很多機器人都安裝了機械臂，可以在人的遠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)化是指使機器人更加智能化，利用先進的計算機算法和控制學知識，提高機器人的反應速度、擴大巡查范圍。像山東科技大學王吉岱等人就開發(fā)了巡查機器人的自動越障專家系統(tǒng)，根據(jù)機器人的自由度、結構和傳感器信號特點，對傳感器信號采集電路、安裝布局和機器人自動越障流程進行了深入的研究，分析了巡檢機器人自動越障的功能要求，設計了自動越障專家系統(tǒng)的總體結構、功能模塊和工作流程。

（3）配套功能的豐富

現(xiàn)在的巡檢機器人普遍安裝了紅外感應儀器、溫度感應器、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。然而現(xiàn)代科技仍在飛速發(fā)展，我們?nèi)匀豢梢越o巡檢機器人不斷“賦能”，增加濕度感應、壓力感應等設備，進一步改進和推廣巡檢機器人的使用。

結 語

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

參考文獻

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