2020年以來,中國機器人產(chǎn)業(yè)進入發(fā)展快車道。一方面是市場需求受到疫情催化快速釋放;另一方面,人口紅利消退、用工成本的持續(xù)升高也助推著各類型機器人企業(yè)的小步快跑。機器人細分產(chǎn)品愈來愈豐富,不管是從政策層面還是市場需求層面看,未來5-10年都將是中國機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵期。
可以預(yù)見的是,這期間機器人的業(yè)態(tài)將持續(xù)豐富,市場化進程將快速推進,會涌現(xiàn)出在細分領(lǐng)域不斷創(chuàng)新的企業(yè)及產(chǎn)品形態(tài)。從工業(yè)到商業(yè)服務(wù)、再到特種應(yīng)用,每個大模塊下均開始裂變出多條細分的賽道,既要努力解決核心零部件的“卡脖子”問題,還要實現(xiàn)機器人國產(chǎn)化替代并向中高端產(chǎn)業(yè)應(yīng)用發(fā)展的目標(biāo)。
根據(jù)對移動機器人特別是巡檢機器人、安防巡邏機器人及復(fù)合機器人的深入分析,我們發(fā)現(xiàn),目前機器人的關(guān)鍵技術(shù)包括視覺、傳感、人機交互和機電一體化等,是多學(xué)科、高科技交叉融合的產(chǎn)物。這其中機器視覺的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟,同時也實現(xiàn)了多傳感器協(xié)同,部分人工智能技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平。但從市場需求的角度出發(fā),現(xiàn)有機器人產(chǎn)品尚不能滿足用戶智能化需求,智能感知等關(guān)鍵技術(shù)嚴(yán)重制約機器人發(fā)展。例如:目前市面上絕大多數(shù)可移動機器人沒有聽覺感知能力!
類比人類獲取信息的途徑,視覺占70%,聽覺占25%,所以只有“眼睛”沒有“耳朵”的機器人是不夠智能的。“聽”是聲音采集的能力,而“覺”是更為關(guān)鍵的聲音分析能力,這一點是普通拾音器產(chǎn)品所無能為力的。
針對上述行業(yè)痛點,西安聯(lián)豐迅聲自主研發(fā)出一整套“移動機器人聽覺感知系統(tǒng)”,豐富多樣的產(chǎn)品形態(tài),可以滿足移動機器人在各個細分應(yīng)用場景中不同的聽覺感知需求。
應(yīng)用一、園區(qū)/廠區(qū)巡檢機器人
巡檢機器人搭載聽覺感知模組,實時采集周圍聲音數(shù)據(jù),基于國際領(lǐng)先的ESR環(huán)境聲目標(biāo)識別技術(shù),分析處理環(huán)境噪聲,自動進行聲學(xué)特征提取、模型訓(xùn)練與比對記錄,并于機器人系統(tǒng)平臺端在線監(jiān)測目標(biāo)區(qū)域聲場狀態(tài),當(dāng)發(fā)現(xiàn)明顯偏離正常狀態(tài)的噪聲時,系統(tǒng)會實時告警。
聲傳感器與核心板卡分離的產(chǎn)品設(shè)計,使安裝方式更加靈活,可任意適配輪式、掛軌式、履帶式等各種移動形態(tài)的機器人;嵌入式邊緣運算的產(chǎn)品架構(gòu),幾乎不占用機器人自身資源,也極大降低了集成開發(fā)工作量;而10Hz-60KHz的超寬頻帶范圍,實現(xiàn)從次聲到超聲頻段的全覆蓋,使機器人功能更豐富,拓展更多應(yīng)用場景。
在常規(guī)巡檢需求中,可實現(xiàn)聲音信號的可視化輸出、特征提取、主頻/分貝監(jiān)測報警、環(huán)境聲音濾波降噪及采集、監(jiān)聽、存儲等功能。
而針對特殊細分場景,則可搭配相應(yīng)算法,例如:應(yīng)用于變配電系統(tǒng)智能化巡檢機器人,可檢測變壓器、高壓開關(guān)等設(shè)備所產(chǎn)生的局部放電現(xiàn)象;托輥異常聲音檢測識別,配合掛軌式巡檢機器人,常見于煤礦、鋼鐵、水泥制造等廣泛使用皮帶機的行業(yè);工業(yè)巡檢機器人匹配旋轉(zhuǎn)類設(shè)備故障監(jiān)測算法,可以實現(xiàn)對區(qū)域內(nèi)泵機、電機類設(shè)備工作噪聲狀態(tài)的實時監(jiān)測。
應(yīng)用二、安防巡邏機器人
隨著國際防恐形勢的日漸嚴(yán)峻,對軍警或防暴巡邏機器人的需求也在不斷涌現(xiàn)。此類機器人可搭載嵌入式智能空氣聲吶陣列,實現(xiàn)對環(huán)境聲音信號的實時采集與處理,化被動監(jiān)控為主動巡查。
利用智能空氣聲吶陣列對機器人原有監(jiān)控攝像機云臺進行升級補盲,當(dāng)監(jiān)控范圍內(nèi)出現(xiàn)異常聲音信號時(例如:呼救、碰撞、爆炸、警報、槍聲……),聲吶陣列將毫秒級響應(yīng),迅速定位聲源,并驅(qū)動云臺轉(zhuǎn)動到異常發(fā)聲的方向進行查看。結(jié)合相應(yīng)的音視頻處理技術(shù),系統(tǒng)將自動留存告警事件發(fā)生時段前后數(shù)秒音視頻文件,無須海量回看查詢,精準(zhǔn)獲取完整證據(jù)鏈,極大節(jié)省警力及安保人力。
可以做到360°全方位實時監(jiān)控,目標(biāo)明確有的放矢,解決常規(guī)監(jiān)控技術(shù)手段中因方向不明導(dǎo)致的盲區(qū)大、取證難、不即時等問題,打破現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)只能對圖像實時查看、事后查詢,智能化程度低的局限性。
智能空氣聲吶陣列基于嵌入式邊緣運算系統(tǒng),通過ONVIF協(xié)議可與市面上絕大多數(shù)的云臺或監(jiān)控球機進行適配,標(biāo)準(zhǔn)HTTP協(xié)議輸出必要信息,僅需微量開發(fā)即可完成機器人聲球聯(lián)動的集成工作。
應(yīng)用三、特種巡檢機器人
聲光一體檢測模組,基于聯(lián)豐迅聲在麥克風(fēng)陣列技術(shù)和聲學(xué)信號處理技術(shù)上的深厚積累,利用波束形成算法獲取聲源分布數(shù)據(jù),配合高清攝像頭實時采集視頻畫面,將聲源分布數(shù)據(jù)與視頻圖像進行聲像融合,把變化的聲源動態(tài)呈現(xiàn)出來。該產(chǎn)品不僅具備傳統(tǒng)聲學(xué)相機聲音采集、圖像采集、聲源定位及可視化的功能,還創(chuàng)新融合了紅外模塊,可實時進行熱成像檢測,對設(shè)備故障多維度診斷,一個模組兼容多種功能,化繁為簡。
搭載于電力系統(tǒng)巡檢機器人,針對穩(wěn)態(tài)或高瞬態(tài)聲源、靜止或運動物體都可以獲得極佳的檢測效果。巡查局部放電故障,可以實現(xiàn)遠距離、不停車、精準(zhǔn)定位故障點及后臺可視化等功能。即便是電力開關(guān)柜不開柜門的情況下,依然能清晰、準(zhǔn)確的確定開關(guān)柜內(nèi)局放位置。配合旋轉(zhuǎn)升降云臺使用,無死角巡查工作區(qū)域。
石油化工系統(tǒng)巡檢機器人,在有毒有害氣體、高危高爆環(huán)境中替代人工巡檢,發(fā)揮著重要作用。在日常生產(chǎn)、存儲、外輸過程中,一旦高壓氣體發(fā)生泄漏,會在泄漏處產(chǎn)生湍流,湍流產(chǎn)生振動頻率與漏孔大小和幾何形狀相關(guān)的聲波,較大的漏孔聲波頻率較低,能被人耳聽到;較小的漏孔聲波頻率較高,往往超過20KHz,屬超聲波范籌,這時巡檢機器人搭載聲光一體檢測模組即可大顯神威。產(chǎn)品采用不銹鋼外殼設(shè)計,完全滿足防爆認證要求,適合應(yīng)用于采油、采氣廠,管道閥室、天然氣公司、油田電力系統(tǒng)等行業(yè)設(shè)備的巡檢。
除此之外,融合的紅外熱成像功能可對電機溫度缺陷進行故障檢測,適用于石化行業(yè)中緩沖罐、加熱爐、進展閥組、輸氣管線、脫水崗、輸油崗、集氣崗、鍋爐崗等場景的巡檢。
用聽覺感知能力為移動機器人賦能,讓機器人感官升級 “看得見,聽得到”,更全面更智能。
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