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【原创】珠峰上的移动机器人:优艾智合的巡检场景有多强?
优艾智合 文章来源自:高工机器人网
2022-05-17 10:52:34 阅读:6951
摘要移动机器人上限的突破,从商用、工业到极端恶劣条件下的人工替代。

【文/张浩程】2022年5月4日12时22分,“巅峰使命2022”珠峰科考队成功登顶珠穆朗峰!此次登顶是青藏高原大科考项目的重要任务,在海拔8800米建立全球海拔最高的气象科考站,持续监测世界屋脊的气象变化。

在这次科考工作中有一名特殊的队员——优艾智合智能巡检机器人ARIS-8848,据悉,该产品经过近两年的产品设计打磨,在复杂极端环境下助力科考队员执行高原科考任务。在协助科考队员登顶工作之后,ARIS-8848已奔赴廓琼岗日冰川,挂载冰川探测雷达,助力冰川科考工作。

科考巡检机器人扮演着怎么样的角色?

2022年针对珠峰大本营至东绒布冰川的高海拔区域科考,是建国以来最大规模的一次综合科考活动,主要完成环境污染物监测和绒布冰川、冰湖、堰塞湖变化监测等科考工作。同时此次科考将为认识珠峰地区大气环境和冰冻圈变化获取宝贵数据,为极端环境下的生态文明建设提供科技支撑。

其中,优艾智合的ARIS-8848正是作为地表设备之一参与本次科考,具体来看,优艾智合ARIS-8848主要有三大任务。

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第一个任务是在青藏高原廓琼岗日冰川科考中担任冰川厚度勘测,挂载冰川探测雷达,通过北斗定位系统在坐标点回传精确冰川探测数据,在后台系统输出冰川测绘图。第二个就是日常气象数据采集工作,ARIS-8848挂载专业气象传感器,以北斗定位坐标为基础采集三维空间中的气象数据并实时回传后台系统。

此外,ARIS-8848还需要搭载物候相机协助进行物候监测,同时应用红外等视觉模块协助观察当地动植物种群分布及活动情况。

值得一提的是,除了上述三大任务,在2022年5月4日的科考队登顶活动中,ARIS-8848还驻守在珠峰大本营的最高点,在复杂的气象变化中实时关注位于海拔8000米以上的科考队员动向,为科考指挥团队提供稳定的实时信息。

在珠峰科考测量工作中,极端复杂环境对科考队员的生命安全带来了极大挑战,指挥中心需要对珠峰科考人员进行实时、全方位的监测,即便指挥中心已在大本营和6400米营地都设立了固定摄像头实时回传山上队员画面,但珠峰千变万化的气候会影响固定镜头获取画面,难以全时全域掌握队员动态。

而优艾智合ARIS-8848搭载了强大的摄像头同时具备自主移动功能,相当于在地面观测山顶的视角里增加了一个移动机位,可以在几平方公里大的范围内移动并避开云层雾气等漂浮物,为指挥中心提供稳定的队员实时动向以及全方位的天气变化情况,协助科考队作出指挥判断。

移动机器人登上高原存在着哪些难点?

如上述所言,移动机器人的主要任务是通过搭载各类传感器以辅助勘测任务,然而实际上并没有这么简单。

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首先,极端环境对移动机器人提出了巨大的挑战。高原地区存在着高海拔、低气压、超低气温等极端环境,同时地面无任何铺装路面,均为裸露石头地。而在这等极端条件下,移动机器人的硬件性能将会严重受限,以电池为例,在极低温时,电池的充放电时间较短,可运行时间较短。

其次,在高原科考任务中,移动机器人要给予科考队伍提供稳定的信息支持,这就导致高原科考任务对移动机器人的挑战还在于稳定性。

最后,在高原科考任务中,移动机器人的另一挑战在于效率。据了解,传统的人工勘测方式,科考队员的工作强度极大,且过长的勘测时间会影响勘测效率和精度。

强大技术优势助力移动机器人登上珠峰

优艾智合ARIS-8848高原科考机器人如何胜任这一工作?在「高工移动机器人」看来,ARIS-8848的背后是优艾智合基于行业know-how能力打造的高性能巡检机器人产品以及在巡检领域的丰富落地经验。

在产品上,优艾智合从用户侧的功能需求进行深入理解,结合客户寻求,可打造输煤廊道巡检、主厂区巡检、园区巡检、配电间操作机器人等完善的巡检机器人产品矩阵,满足全场景的无人化巡检需求,同时机器人的移动性能给传感器带来了无限的工作空间,满足多种复杂环境下的设备监测需求,且柔性胜于传统Iot方案。

以ARIS-8848为例,为应对极端环境,优艾智合的ARIS-8848机器人在硬件端上采用定制方案,如针对低温环境,配备能够在-40℃正常储能,在-20℃正常充放电的钛酸锂低温电池,保障机器人电气结构在极端天气下稳定运行,让ARIS-8848可在珠峰低温环境下连续工作8小时;针对复杂的地面环境,ARIS-8848采用定制的履带式移动底盘,可以保证在碎石、冰川环境下的正常转向、移动;为了保障机器人可以满足远程驾驶要求,整体网络架构设计采用了云服务+5G模式,可以满足科考人员异地接入、远程驾驶的操作方式。

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就多样的勘测任务需求,ARIS-8848集成了多种专业传感器,形成了高灵活性、高可靠性的智能设备,同时将机器人做得更加轻型灵活,可以被装进一辆普通越野车后备箱,方便科考任务展开。

同时为科考活动配备了360度可旋转,40倍光学变焦的高清摄像头,有效地降低了科考人员体力的消耗;配置的红外热成像摄像头可在宽阔的珠峰区域,捕捉到野生动物的活动轨迹;同时温湿度、大气压的加持更便于科考人员随时随地采集信息。

在最终效果上,优艾智合的ARIS-8848高原科考机器人,可以充分适应复杂极端环境的作业,有效降低了科考队员的劳动强度,提高了勘测频率和精率。

此外,优艾智合ARIS-8848成功执行高原科考任务背后的另一重要因素是,优艾智合在海上油井、海上风电、大煤矿、发电端等高维复杂环境巡检工作长久以来的丰富经验积累。

以发电端为例,发电环节拥有三大难点,其一是发电厂的环境极为恶劣,对机器人的防护等级和适应性有严苛的要求,此外巡检工作同样对传感器的配置、机器人姿势调整、算法等有苛刻要求;

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其二是复杂的发电端流程,一个近万平方米的发电厂主厂区,每个机器人需要检测超过1000个点位,识别内容繁多且要求高,这对机器人的地图构建、流程规划提出了严苛的要求;

其三是对机器人的系统要求,随着机器人应用场景的深入扩展,移动机器人所需的功能会随着场景需求的变化和客户业务场景的变化而不断适应,这要求厂家需要在熟悉环境、业务流程的基础上实现整个软件系统的规划。

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种种难点的围绕下,发电端成为机器人的“无人区”,而优艾智合基于多年行业的探索让形成的行业know-how能力以及完善的巡检机器人产品矩阵,成功入局这一领域,服务了包括华能集团、国家能源、大唐集团、浙能、陕能投等众多能源企业,让这一条件严苛、环境复杂的场景却成为了优艾智合突破重围的制胜场景之一。

以海上配电间巡检为例,据了解,海上配电间的巡检任务与陆地任务并不相同,首先人并不能长期待在海上,因而过往的人工巡检往往需要每日通过船只派遣工人巡检,巡检效率较低且费用高昂,其次在环境上,海上项目的环境相对陆地而言而言更为拥挤,过道的宽度为1.5-1.8m,最窄甚至可至1m;最后是在操作的复杂性上,海上项目的巡检任务相对而言,所用仪器更多复杂,会用到触摸屏幕、特殊多功能表等多种复杂仪器,操作难度大。

某集成商表示,海上的生产电路相比陆地的要大很多,过往人工巡检,只能巡检一遍,且巡检完后就需要返回陆地,而使用优艾智合的巡检机器人产品后,机器人可以24小时不间断巡检,有效提高了配电间巡检的智能化程度,同时大大提升了巡检效率,保证了配电间的正常运行。

以某电厂为例,该厂地貌类型为沙漠草原,具有冬长夏短,干旱、风多、沙大、日照长、辐射强特点,区域年平均气温8℃左右,极端最低气温-30℃左右,极端最高气温40℃左右,给电厂工作人员作业带来诸多挑战。同时,输煤廊道日常运营产生的煤渣粉尘对人体健康产生不利影响。此外,传统人工巡检工作量大、巡检误差风险高,亟需通过智能化手段提升巡检效率和精度。

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而优艾智合基于自研的性能优秀的输煤皮带巡检机器人,搭载YOUI INS巡检系统软件,将人力从高危复杂环境中解放出来,有效提升巡检运维的效率和准确性,助力电厂智能转型升级,成为国内百万机组智慧化程度最高的火力发电厂。

诸多优势下,优艾智合的巡检机器人进入到海上油井、海上风电、露天煤矿等更多的高维复杂场景,积累了在各类极端环境下的丰富经验,让优艾智合的巡检机器人足以应对更多种类的极端环境。

移动机器人助力高原科考背后的意义

对优艾智合而言,本次ARIS-8848登上珠峰执行高原科考任务是优艾智合的移动机器人技术实力的有力见证,代表着优艾智合技术的可靠性、稳定性先进性进一步凸显。

对行业而言,移动机器人助力高原科考同样是一个“里程碑”的事件,它代表着移动机器人上限的突破,从商用、工业到极端恶劣条件下的人工替代,也代表着移动机器人从幕后走到台前,走入公众眼中。

优艾智合产品总监赵万秋表示:“从去年我们第一次抵达珠峰进行实地的测试和勘察,到今年我们团队用一个月的时间完成机器人的交付和部署,看到我们的移动机器人在世界上最高海拔区域稳定运行着,顺利帮助科考队员完成科考任务,我们感到非常骄傲,一方面是机器人在如此复杂极端的环境下保持着优异性能,另一方面是我们将技术实力转化为科技力量,真正在做对国家、对社会有意义的事情,能够帮助科学家对自然环境做更深入的研究,也正如我们的企业使命:探索你,我,机器人和谐共生的世界”。


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