機器視覺助力機器人監(jiān)控和檢查危險環(huán)境

時間:2019-03-04

來源:網(wǎng)絡(luò)

導(dǎo)語:石油和天然氣設(shè)施等危險環(huán)境經(jīng)常面臨惡劣的天氣條件以及火災(zāi)和爆炸的高風(fēng)險。盡管如此,仍然需要對這些區(qū)域進行例行檢查和監(jiān)測。為了讓人們從這些潛在危險的地方,ExRobotics開發(fā)了一系列專為此類任務(wù)設(shè)計的機器人。

石油和天然氣設(shè)施等危險環(huán)境經(jīng)常面臨惡劣的天氣條件以及火災(zāi)和爆炸的高風(fēng)險。盡管如此,仍然需要對這些區(qū)域進行例行檢查和監(jiān)測。為了讓人們從這些潛在危險的地方,ExRobotics開發(fā)了一系列專為此類任務(wù)設(shè)計的機器人。

據(jù)該公司稱,ExRobotics的首款機器人ExR-1專為執(zhí)行自動例行和臨時安全檢查而設(shè)計,符合國際或歐洲防爆指令。ExR-1尺寸為950x680x430mm,重量為75kg,每次最長可運行2小時,在此期間可對平坦表面進行一般檢查。使機器人“看”是一個三相機系統(tǒng),包括一個用于前視的18MP像素相機和兩個用于導(dǎo)航的3.1MPixel相機。

對于前視,機器人使用IDSImagingDevelopmentSystems(德國Obersulm;www.ids-imaging.com)的USB3.0UI-3591LE-C-HQ攝像頭,該攝像頭基于18MPixelAR1820HS滾動快門CMOS色彩傳感器。安森美半導(dǎo)體(美國亞利桑那州鳳凰城;www.onsemi.com)。USB3.0相機的幀速率為12.2fps,采用背照式圖像傳感器技術(shù)。對于導(dǎo)航,機器人使用IDS的兩個USB2.0UI-1461LE-C-HQ攝像頭。這些相機采用3.1百萬像素MT9T001滾動CMOS圖像傳感器,也來自安森美半導(dǎo)體,通過其USB2.0接口實現(xiàn)11.2fps的幀速率。使用這些攝像頭,機器人在檢查位置之間導(dǎo)航,并在操作員安全并準(zhǔn)備好進行檢查時與操作員聯(lián)系。白線和諸如信標(biāo)之類的其他信號符號用于定向。

ExRobotics使用了IDS軟件開發(fā)套件的uEyeAPI-將攝像機集成到他們的系統(tǒng)中,并開發(fā)了自己的軟件來處理來自機器人的圖像。該軟件包括縮放和捕捉功能,這些功能對于監(jiān)視和檢查期間的詳細圖像是必需的。

ExRobotics的商業(yè)總監(jiān)SamirElAwadi表示,ExR-1機器人單元是純粹的遙控器,依靠人們來解釋他們看到的圖像。展望未來,該團隊正在尋求增加機器視覺技術(shù)以減輕人類的負(fù)擔(dān)。特別是,根據(jù)ElAwadi的說法,他們正在研究氣體羽流和振動檢測能力。

除了相機系統(tǒng),機器人的主要電子盒包括采用Braswell14nm處理器技術(shù)的英特爾凌動處理器,STMicroelectronics(瑞士日內(nèi)瓦;www.st.com)的32位處理器,用于主處理器支持,USB3.0和2.0端口,7個通用I/O連接器和板載電源,以及其他功能。機器人還可以使用用于聲音監(jiān)控的麥克風(fēng),帶電池充電器的擴展塢,夜間操作的光模塊(由與攝像機方向相同的三個690流明LED組成)以及G300光學(xué)氣體成像來自FLIR,碳氫化合物和酸性氣體點探測器以及硫化氫氣體傳感器的攝像機。

通過使用公共或私有4GLTE網(wǎng)絡(luò)將機器人連接到控制站的雙頻帶天線,可以遠程操作機器人。定制軟件使用戶能夠使用操縱桿或游戲控制器驅(qū)動機器人。此外,ExR-1版本1.1(ExR-1.1)提供機器人的自主版本,該機器人使用專有的自主線路跟隨軟件。該功能于2018年8月在荷蘭殼牌的Pernis煉油廠成功通過測試。

“我們已經(jīng)證明我們可以在9500公里的距離內(nèi)操作機器人,”ElAwadi說,他參考了最近的測試。荷蘭ExRobotics工廠的一個機器人是從巴西里約熱內(nèi)盧的世界另一邊控制的。這是一個關(guān)鍵點,因為廣泛的覆蓋范圍對于中東,北美和遠東的石油和天然氣行業(yè)的主要參與者至關(guān)重要。

ExRobotics的首批機器人可在-20°至50°C(-4°至122°F)的溫度范圍內(nèi)運行,并可進行修改,范圍為-40°至60°C(-40°至140°)是觸手可及的。

根據(jù)ExRobotics的說法,機器人開發(fā)的重點將轉(zhuǎn)向更自主,基于云的存儲系統(tǒng),以及使用增加的圖像處理和人工智能。

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