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  • 關注 | 機器視覺助力機器人監控和檢查危險環境

    導語 石油和天然氣設施等危險環境經常面臨惡劣的天氣條件以及火災和爆炸的高風險。盡管如此,仍然需要對這些區域進行例行檢查和監測。為了讓人們從這些潛在危險的地方,ExRobotics開發了一系列專為此類任務設計的機器人

            據該公司稱,ExRobotics的首款機器人ExR-1專為執行自動例行和臨時安全檢查而設計,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,包括一個用于前視的18MP像素相機和兩個用于導航的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。對于導航,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,也來自安森美半導體,通過其USB2.0接口實現11.2fps的幀速率。使用這些攝像頭,機器人在檢查位置之間導航,并在操作員安全并準備好進行檢查時與操作員聯系。白線和諸如信標之類的其他信號符號用于定向。
            ExRobotics使用了IDS軟件開發套件的uEyeAPI-將攝像機集成到他們的系統中,并開發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,這些功能對于監視和檢查期間的詳細圖像是必需的。
            ExRobotics的商業總監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以減輕人類的負擔。特別是,根據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,機器人的主要電子盒包括采用Braswell14nm處理器技術的英特爾凌動處理器,STMicroelectronics(瑞士日內瓦;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控的麥克風,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網絡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。

            “我們已經證明我們可以在9500公里的距離內操作機器人,”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盧的世界另一邊控制的。這是一個關鍵點,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的主要參與者至關重要。
            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ExRobotics的說法,機器人開發的重點將轉向更自主,基于云的存儲系統,以及使用增加的圖像處理和人工智能。

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