机器视觉助力机器人监控和检查危险环境

导语

石油和天然气设施等危险环境因其恶劣的天气条件和火灾、爆炸的高风险，例行检查和监测工作异常艰巨。为了保障人员的安全并有效完成这些任务，ExRobotics公司推出了一系列专用机器人。其中，ExR-1机器人是专为执行自动例行和临时安全检查而设计的，完全符合国际或欧洲防爆指令的要求。

ExR-1机器人的设计紧凑，尺寸为950x680x430mm，重量为75kg，续航能力强，每次最长可运行2小时，轻松应对平坦表面的常规检查。其独特的视觉系统由一个18MP像素的前视相机和两个用于导航的3.1MPixel相机组成，使机器人能够在检查过程中“看见”并识别潜在的安全隐患。

前视相机采用的是IDS Imaging Development Systems（德国Obersulm的ids-imaging）的USB3.0 UI-3591LE-C-HQ摄像头，基于18MPixel AR1820HS滚动快门CMOS色彩技术，提供清晰的图像和快速的帧率。而用于导航的相机则采用IDS的两个USB2.0 UI-1461LE-C-HQ摄像头和安森美半导体（美国亚利桑那州凤凰城onsemi）的3.1百万像素MT9T001滚动CMOS图像传感器，通过USB2.0接口实现高效的图像传输。

ExRobotics使用了IDS软件开发套件的uEyeAPI，将摄像机完美集成到他们的系统中，并自主开发了处理来自机器人图像的软件。该软件具备缩放和捕捉功能，对于监控和检查期间的细节捕捉至关重要。

ExRobotics的商业总监Samir El Aadi表示，虽然目前ExR-1机器人单元主要依赖于人类来解释图像，但他们正在积极寻求增加技术以减轻人类的负担。团队正在研究气体羽流和振动能力等先进技术。

除了先进的相机系统，ExR-1机器人的主要电子盒还包括采用Brasell 14nm处理器技术的英特尔凌动处理器、STMicroelectronics（瑞士日内瓦st.）的32位处理器用于主处理器支持、USB 3.0和2.0端口、7个通用I/O连接器和板载电源等功能。机器人还配备了用于声音监控的麦克风、带电池充电器的扩展坞、夜间操作的光模块（由与摄像机方向相同的三个690流明LED组成）、G300光学气体成像摄像机来自FLIR的碳氢化合物和酸性气体点探测器以及硫化氢气体传感器。

通过双频带天线连接到公共或私有4GLTE网络的控制站，ExR-1机器人可以远程操作。定制软件使得用户可以使用操纵杆或游戏控制器来驱动机器人。ExR-1版本1.1（ExR-1.1）提供了机器人的自主版本，该版本采用专有的自主线路跟随软件，于2018年8月在荷兰壳牌的Pernis炼油厂成功通过测试，展现了其卓越的性能和可靠性。科技前沿：跨越万里操控机器人——ExRobotics创新纪实

“我们已经成功验证，在长达9500公里的距离上，我们依然能精准操控机器人。”ElAadi先生谈及最近的测试成果，言语中透露出骄傲与自信。这一壮举来自于荷兰的ExRobotics工厂，他们的一个机器人居然能从遥远的巴西里约热内卢的另一端进行控制。这一跨越地域界限的操控技术，无疑昭示着科技发展的巨大潜力。

对于中东、北美和远东的石油和天然气行业的主要参与者来说，这一技术的广泛应用无疑是一大福音。广泛的覆盖范围成为这些行业关注的关键点，因为这对于他们来说具有极其重要的实际意义。想象一下，无论地理位置如何遥远，只要有网络连接，我们就能实现精准操控和操作。这种技术革新不仅极大地提高了工作效率，更在某种程度上改变了传统的工作模式。

ExRobotics的首批机器人已经能够在极端温度环境下运行，其范围从-20°至50°C（-4°至122°F）。不仅如此，他们还有能力进行修改和升级，让机器人的适应范围扩展至-40°至60°C（-40°至140°）。这意味着无论是在寒冷的北极还是炎热的沙漠地带，这些机器人都能应对自如。无论是在极端高温还是低温环境下，它们都能稳定运行，这无疑为各行各业的客户提供了更加广泛的选择和应用场景。

展望未来，ExRobotics表示他们将会把开发的重点转向更加自主、基于云计算的存储系统。他们计划利用先进的图像处理和人工智能技术，进一步提升机器人的智能化水平。这意味着未来的机器人将拥有更高的自主决策能力，能够更好地适应各种复杂环境和工作场景。基于云的存储系统将使数据更加安全、可靠地传输和存储，进一步推动工业自动化和智能化的发展。我们期待着ExRobotics在未来带来更多的惊喜和创新。