محیط های صنعتی به ندرت با در نظر گرفتن ربات ها طراحی می شوند. کارخانه‌های بزرگ، تأسیسات نفت و گاز، نیروگاه‌ها، انبارها، معادن و سایت‌های زیربنایی اغلب دارای پله‌ها، معابر باریک، سطوح ناهموار، لوله‌ها، کابل‌ها، وسایل نقلیه و موانع دائمی در حال تغییر هستند. برای یکربات چهارپا، پیمایش در این محیط ها به چیزی بیش از حرکت ساده از یک نقطه به نقطه دیگر نیاز دارد.

سگ‌های روباتیک مدرن دوربین‌ها، LiDAR، حسگرهای اینرسی، هوش مصنوعی و نرم‌افزار ناوبری مستقل را برای درک محیط اطراف خود و انتخاب مسیرهای مناسب ترکیب می‌کنند.

این ترکیب اجازه می دهد تا یکسگ رباتیک صنعتیبرای انجام وظایف بازرسی و گشت زنی در مناطقی که روبات های چرخ دار معمولی ممکن است با مشکل مواجه شوند.

چرا پیمایش در سایت های صنعتی دشوار است؟

یک طبقه انبار کنترل شده نسبتاً قابل پیش بینی است. تاسیسات صنعتی نیست.

یک سگ رباتیک ممکن است با:

بتن و شن ناهموار

پله ها و رمپ ها

توری فلزی

لوله و کابل

تجهیزات موقت

وسایل نقلیه متحرک

کارگران و ربات های دیگر

روشنایی ضعیف

گرد و غبار، باران یا دود

بنابراین یک مسیر ثابت همیشه کافی نیست. ربات باید به طور مداوم محیط اطراف خود را درک کند و حرکت خود را تنظیم کند.

اینجاست که ناوبری خودمختار به یکی از مهم ترین قابلیت ها تبدیل می شودسگ رباتیک صنعتی.

یک ربات چهارپا چگونه محیط خود را درک می کند

LiDAR و نقشه برداری سه بعدی

LiDAR معمولاً برای ایجاد یک نمایش سه بعدی از محیط اطراف استفاده می شود.

این سیستم می تواند دیوارها، تجهیزات، موانع، پله ها و تغییرات ارتفاع را شناسایی کند. نقشه به دست آمده کمک می کندربات چهارپابفهمد کجاست و کجا می تواند با خیال راحت حرکت کند.

برای تاسیسات صنعتی بزرگ، نقشه برداری مسیرهای بازرسی قابل تکرار را ممکن می سازد.

دوربین ها و ادراک بصری

دوربین ها لایه دیگری از اطلاعات محیطی را ارائه می دهند.

بینایی کامپیوتری می تواند به ربات کمک کند اشیا، افراد، مسیرها و موانع احتمالی را تشخیص دهد. اطلاعات بصری به ویژه زمانی مفید است که ربات باید بین یک مسیر باز و منطقه مسدود شده توسط تجهیزات تمایز قائل شود.

ترکیب دوربین ها با LiDAR به طور کلی درک کامل تری از محیط های پیچیده را نسبت به تکیه بر یک سنسور ارائه می دهد.

سنسورهای اینرسی

واحدهای اندازه گیری اینرسی به ربات کمک می کند تا حرکت، جهت گیری و موقعیت بدن خود را تعیین کند.

این امر به ویژه هنگام راه رفتن در شیب ها، پله ها یا سطوح ناهموار اهمیت پیدا می کند. ربات باید به طور مداوم تعادل خود را تنظیم کند و در عین حال جهت برنامه ریزی شده را حفظ کند.

چگونه سگ های رباتیک در زمین های ناهموار حرکت می کنند

یکی از بزرگترین مزایای الفربات چهارپاتوانایی آن برای سازگاری با تغییرات زمین است.

یک سگ رباتیک به جای تکیه بر چرخ هایی که نیاز به تماس نسبتاً مداوم با سطح صاف دارند، از چهار پای مستقل استفاده می کند.

هنگام برخورد با مانع، ربات می تواند موارد زیر را تنظیم کند:

قرار دادن پا

حرکت پا

وضعیت بدن

سرعت راه رفتن

جهت

این به آن اجازه می دهد تا از سطوحی مانند شن، رمپ، گذرگاه های فلزی و موانع کوچک عبور کند.

توانایی حفظ تعادل در هنگام راه رفتن به ویژه در بازرسی صنعتی ارزشمند است زیرا بسیاری از امکانات دارای زمینی هستند که برای وسایل نقلیه خودران معمولی دشوار است.

برنامه ریزی مسیرهای مستقل

پس از نقشه برداری یک محیط صنعتی، ربات باید نحوه رسیدن به مقصد را تعیین کند.

نرم افزار ناوبری مستقل می تواند مسیرها را بر اساس عواملی مانند:

فاصله

زمین

موانع

مناطق محدود

پایداری ربات

اولویت های ماموریت

به عنوان مثال، یک ربات بازرسی ممکن است طوری برنامه ریزی شود که در طی یک گشت زنی از چندین قطعه تجهیزات بازدید کند. به جای نیاز به اپراتور برای کنترل هر حرکت، سیستم می تواند یک مسیر از پیش تعریف شده را دنبال کند و در صورت ظاهر شدن موانع، آن را تنظیم کند.

اگر یک شی موقت مسیر عادی را مسدود کند، ربات ممکن است به جای توقف ساده، یک مسیر جایگزین را شناسایی کند.

اجتناب از موانع در زمان واقعی-

محیط های صنعتی دائما تغییر می کنند.

یک کارگر ممکن است تجهیزات را در یک راهرو رها کند، یک وسیله نقلیه ممکن است یک جاده را مسدود کند، یا فعالیت های تعمیر و نگهداری ممکن است به طور موقت یک منطقه را ببندد.

یک توانمندسگ رباتیکبنابراین باید در زمان واقعی تصمیم گیری کرد.

سنسورها به طور مداوم محیط را اسکن می کنند. هنگامی که یک مانع شناسایی می شود، سیستم ناوبری می تواند تعیین کند که آیا:

به طور موقت متوقف شود

دور مانع قدم بزنید

مسیر دیگری را انتخاب کنید

صبر کنید تا منطقه روشن شود

این امر گشت زنی خودران را در محیط های صنعتی پویا بسیار کاربردی تر می کند.

راه پله ها و سازه های پیچیده

پله ها نمونه خوبی از جاهایی هستند که تحرک چهارپا می تواند مزیت آشکاری را ارائه دهد.

بسیاری از تاسیسات صنعتی دارای راه پله هایی هستند که سطوح مختلف را به هم متصل می کنند. ربات‌های خودران چرخدار ممکن است برای جابجایی بین طبقات به رمپ یا زیرساخت‌های ویژه طراحی شده نیاز داشته باشند.

A ربات چهارپابه طور بالقوه می تواند مستقیماً از پله ها بالا برود، مشروط بر اینکه طراحی مکانیکی و سیستم ناوبری ربات از این قابلیت پشتیبانی کند.

این باعث گسترش مناطقی می شود که می توان در طول بازرسی مستقل پوشش داد.

یک سگ رباتیک منفرد ممکن است بتواند بین طبقات تولید، سکوهای بیرونی، مناطق تجهیزات و سایر بخش‌های یک مرکز بدون نیاز به سیستم‌های حمل و نقل جداگانه حرکت کند.

GPS{0}}ناوبری را رد کرد

GPS همیشه در داخل تاسیسات صنعتی قابل اعتماد نیست.

ساختمان های بزرگ، تونل ها، تاسیسات زیرزمینی و سازه های فلزی می توانند در موقعیت یابی ماهواره ای اختلال ایجاد کنند.

برای این محیط ها، سگ های رباتیک می توانند به فناوری هایی مانند:

SLAM مبتنی بر LiDAR{0}}

SLAM تصویری

ناوبری اینرسی

همجوشی سنسور

این فناوری‌ها به ربات اجازه می‌دهند تا موقعیت خود را نسبت به محیط اطراف خود تخمین بزنند نه اینکه کاملاً به GPS وابسته باشند.

این امر به ویژه برای تاسیسات زیرزمینی، تونل های تاسیساتی، کارخانه ها و سایر محیط های صنعتی محصور مهم است.

اپراتورهای انسانی هنوز نقش مهمی دارند

ناوبری مستقل لزوماً به معنای عملکرد کاملاً مستقل نیست.

در بسیاری از کاربردهای صنعتی، یک اپراتور انسانی مسئول برنامه ریزی ماموریت، نظارت و مداخله در صورت لزوم باقی می ماند.

یک گردش کار معمولی ممکن است به شکل زیر باشد:

برنامه ریزی ماموریت ← ناوبری مستقل ← نظارت حسگر ← تجزیه و تحلیل هوش مصنوعی ← تولید هشدار ← پاسخ انسانی

این رویکرد ترکیبی کارایی اتوماسیون را ارائه می‌کند و در عین حال تصمیم‌گیری{0} انسانی را برای موقعیت‌های غیرعادی حفظ می‌کند.

برای اپراتورهای صنعتی، این می تواند عملی تر از تلاش برای حذف کامل دخالت انسان باشد.

ناوبری تنها بخشی از رباتیک صنعتی است

توانایی حرکت در یک مرکز با ارزش است، اما سگ های رباتیک صنعتی عموماً به کار گرفته می شوند زیرا می توانند تحرک را با بازرسی و نظارت ترکیب کنند.

A سگ رباتیکممکن است حمل کند:

دوربین های حرارتی

سنسورهای تشخیص گاز

دوربین های HD

اسکنرهای LiDAR

سنسورهای آکوستیک

تجهیزات تشخیص تشعشع

این بدان معناست که ربات می‌تواند به دارایی‌های خاص پیمایش کند و در همان گشت‌زنی داده‌ها را جمع‌آوری کند.

به عنوان مثال، یک ماموریت بازرسی نیروگاه می تواند شامل بازدید از تجهیزات الکتریکی، بررسی شرایط حرارتی، ثبت اطلاعات بصری و بازگشت به ایستگاه شارژ پس از تکمیل مسیر باشد.

سیستم ناوبری چیزی است که کل این گردش کار را ممکن می کند.

آینده ناوبری صنعتی خودمختار

فناوری ناوبری احتمالاً با پیشرفت فناوری هوش مصنوعی و حسگرها هوشمندتر می شود.

آیندهربات های چهارپاممکن است به طور فزاینده ای حمایت کند:

تشخیص دقیق تر زمین

برنامه ریزی مسیر پویا

پیش بینی موانع بهبود یافته

هماهنگی چند-روباتی

شارژ خودکار

برنامه ریزی ماموریت مبتنی بر هوش مصنوعی

درک محیطی پیچیده تر

هدف بلند مدت-ساختن رباتی نیست که بتواند راه برود.

ایجاد یک پلتفرم صنعتی متحرک است که بفهمد کجاست، بداند چه چیزی باید بازرسی کند، نحوه رسیدن به هدف را تعیین می‌کند و زمانی که شرایط تغییر می‌کند، هوشمندانه پاسخ می‌دهد.

راه حل های سفارشی شده برای شما را درhttps://www.astralroutetech.com/robotic-dog/

سوالات متداول

چگونه یک ربات چهارپا در یک مرکز صنعتی حرکت می کند؟

A ربات چهارپامعمولاً LiDAR، دوربین ها، حسگرهای اینرسی، فناوری نقشه برداری و نرم افزارهای ناوبری را برای درک محیط و برنامه ریزی حرکت ترکیب می کند.

آیا سگ های رباتیک می توانند از پله های صنعتی بالا بروند؟

بسیاری از سگ‌های روباتیک مدرن برای کنترل پله‌ها و سایر تغییرات ارتفاع طراحی شده‌اند، اگرچه عملکرد واقعی به ربات خاص، طراحی پله، بار و شرایط عملیاتی بستگی دارد.

آیا سگ رباتیک صنعتی می تواند بدون GPS کار کند؟

بله. سیستم‌های پیشرفته می‌توانند از LiDAR SLAM، ناوبری بصری، حسگرهای اینرسی، و ترکیب حسگر برای پیمایش در محیط‌های داخلی یا محیط‌های ممنوعه{1}} GPS استفاده کنند.

سگ های رباتیک چگونه از موانع دوری می کنند؟

حسگرها به طور مداوم اجسام اطراف ربات را تشخیص می دهند. سپس نرم افزار ناوبری می تواند سرعت، جهت یا مسیر ربات را برای جلوگیری از موانع تنظیم کند.

آیا سگ های رباتیک می توانند در فضای باز حرکت کنند؟

بله. ربات‌های چهارپا صنعتی را می‌توان برای محیط‌های بیرونی مانند حیاط‌های صنعتی، مناطق ساخت‌وساز، تأسیسات شهری و زمین‌های ناهموار طراحی کرد. مناسب بودن آنها به حفاظت از آب و هوا، قابلیت زمین، ظرفیت باتری و سایر مشخصات بستگی دارد.

آیا انسان ها نیاز به کنترل سگ های رباتیک دارند؟

نه لزوما. بسیاری از سیستم ها از ناوبری مستقل و ماموریت های گشت زنی از پیش تعریف شده پشتیبانی می کنند، در حالی که اپراتورها می توانند از راه دور بر ربات نظارت کرده و در صورت لزوم مداخله کنند.

نتیجه گیری

پیمایش در یک سایت صنعتی پیچیده به چیزی بیش از کنترل از راه دور اولیه نیاز دارد. یک مدرنسگ رباتیک صنعتیباید محیط اطراف خود را درک کند، تعادل را حفظ کند، از موانع اجتناب کند، مسیرها را برنامه ریزی کند، و با تغییر محیط سازگار شود.

ترکیبی از LiDAR، دوربین‌ها، حسگرهای اینرسی، درک هوش مصنوعی و ناوبری خودکار این امر را به طور فزاینده‌ای کاربردی می‌کند.

برای کارخانه ها، تاسیسات انرژی، سایت های معدن، پروژه های زیربنایی و سایر محیط های چالش برانگیز، تحرک یکربات چهارپامی تواند مسیرهای بازرسی را باز کند که دسترسی ربات های چرخ دار معمولی دشوار است.

با ادامه بهبود ناوبری خودگردان، سگ های رباتیک به احتمال زیاد توانایی بیشتری برای انجام ماموریت های بازرسی صنعتی و گشت زنی طولانی تر و پیچیده تر با کنترل مستقیم کمتر انسانی پیدا می کنند.