小议智能机器人自动巡检系统的改进及推广应用

李泽钧

摘 要：随着计算机技术和人工智能技术的进步，智能机器人的功能和应用更加广泛，巡检机器人也就随之产生。本文简要论述了机器人巡检系统的概念、构造及发展历程，介绍了这种新技术目前的应用领域，针对其巡视时间长、运行不够流畅、容易死机等问题提出了一些改进方案，希望能进一步推广这一技术的应用。

关键词：人工智能 机器人 巡检系统

一、机器人巡检系统概述

智能巡检机器人是依据可自由移动的机器人、无人飞行机为载体，在机器人上装载红外热成像仪、可见光摄像机等检测仪器作为载荷系统，使用机器视觉-电磁场-GPS-GIS的多场信息融合作为机器人自主移动巡检的导航系统，用嵌入式计算机作为控制系统的软硬件开发平台。智能巡查机器人是最近才出现的新型技术，“机器换人”可以完成存在较大风险，危险系数较高的高危工作。尤其是 “十三五”规划中增加了职业病的种类，对企业管理和工作环境有了更严格的要求，需要企业投入更多的精力和成本在职业病防范上。使用智能巡查机器人可以代替人们在一些危险的环境下工作，提高巡检效率、降低工人的危险系数。此外我国已将机器人和智能制造纳入国家科技创新的优先重点领域，非常注重智能巡查机器人的发展。

二、机器人巡检系统的应用

（1）在电厂中的应用

身处21世纪，我们生活的方方面面都需要充足的电力作为保障，现在每个城市都会有一些发电厂或者变电站，而这些电厂需要随着变电站无人值班改造和智能化建设需求不断增加，对设备的巡检质量要求也在增加。在电厂中进行人工巡检条件艰苦，尤其是偏远地区的变电站，会耗费大量的人力、物力和财力，此外，当变电站发生故障时调度指挥难度也非常大。另一方面，电厂中存在很多高电压大电流的机器设备，对巡检人员的安全性也存在挑战。大变电站自动巡检机器人系统是一个完整并且复杂的结构体系，主要分为可自由移动的巡检机器、基站 （也可叫作监控中心，主要用于对机器人进行有效的监视、控制和管理） 和网络通道部分。

（2）在机房中的应用

现在很多企业和数据中心的机房线路更加复杂，通信、数据设备愈加繁多，机房正常运行的可靠性逐渐降低，难以安全稳定运行。传统采用人工巡检的方法监视机房状况是一种重复性劳动，严重浪费人力资源，而且通过肉眼来观测仪器设备的运营具有很大的不准确性，在人员管理上也存在很大问题。采用智能机器人巡查系统可以有效地解决上述问题。与电厂相比，机房的空间较小，而且转角较多，需要精密设计机器运动轨道的机器人有很大的灵活性；在机房有很多信息电子设备，可能会对机器人的信息传输造成干扰，在设计时要对此加以注意；此外，机房中会有很多微小的电子元件和导线，它们的损坏会导致机房停止运行，但它们本身体积较小，甚至有可能存在于机箱之内，这就要求巡查机器人要装有红外探照功能，温度感应功能，对细小的变化有敏锐的监控能力。

（3）在轨道运输中的应用

高铁、地铁已经成为现代人类出行的常用方式，目前这些轨道的巡检方式主要是通过检修工人在夜间轨道停止运行的期间进行检修，这种方法不但损害工作人员的休息规律，而且可能会因为人为因素没能及时发现轨道缺陷从而产生安全隐患。使用智能巡檢机器人对轨道的状况进行检查，与人工检查相比有如下优势：1）添置多种探测装置，设置好系统后可以对监控区域进行全方位检查，验证每个参数；2）可以24小时监控，及时发现问题；3）避免因人为因素产生的漏检现象；4）检测精度高，能及时发现设备的细小变化，防患于未然。

（4）其他应用方向

除了上述领域外，智能机器人巡检系统已经在仓库、矿场、油田、船舱等领域开始试验性应用。机器人自动巡检系统是一个开放的平台，工程师们可以不断的给它“赋能”，通过丰富处理系统的算法，增加机器的检测装置，拓展机器人的应用范围，进一步发挥其节约人力资源、检测结果精准、巡检结果反馈及时、符合危险环境的优势。

三、机器人巡检系统的改进方向

（1）外观的改进

巡检机器人一般要适应复杂的环境，一般的巡查机器人都是依靠轮子移动，这样能够顺畅的上下坡、转弯，进入凹凸不平的路面。现在很多机器人都安装了机械臂，可以在人的远程操控下直接维修小的故障。

（2）操作系统的优化

操作系统的优化是指使机器人更加智能化，利用先进的计算机算法和控制学知识，提高机器人的反应速度、扩大巡查范围。像山东科技大学王吉岱等人就开发了巡查机器人的自动越障专家系统，根据机器人的自由度、结构和传感器信号特点，对传感器信号采集电路、安装布局和机器人自动越障流程进行了深入的研究，分析了巡检机器人自动越障的功能要求，设计了自动越障专家系统的总体结构、功能模块和工作流程。

（3）配套功能的丰富

现在的巡检机器人普遍安装了红外感应仪器、温度感应器、高清摄影仪等仪器，能够在巡检过程中获得多个参数，全方位掌握巡检区域的各种指标。然而现代科技仍在飞速发展，我们仍然可以给巡检机器人不断“赋能”，增加湿度感应、压力感应等设备，进一步改进和推广巡检机器人的使用。

结 语

科技进步的意义就在于帮助人们更加安全便捷的生活，智能机器人巡检系统是一项新兴技术，但可以代替人们在一些较危险的场所完成重复度较高的工作，具有很强的实用价值和光明的应用前景。现阶段我们应该将计算机、大数据、材料等方面的最新成果与机器人巡检系统相结合，提高这项技术的工作效率与稳定性，推广它在我们生产生活中的应用。

参考文献

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[2] 蒋雄杰.智慧电厂挂轨机器人巡检管理系统的开发与应用[J].自动化与仪器仪表，2018，09：153-155.