1 引言

隨著協(xié)作機(jī)器人在企業(yè)中的廣泛應(yīng)用，它將逐步代替操作人員來執(zhí)行日常的工作AGV最多的功能是巡檢功能（手動下任務(wù)巡檢固定的點(diǎn)位、自動任務(wù)巡檢自動任務(wù)中所有的點(diǎn)位，設(shè)備異常報警后給AGV發(fā)報警點(diǎn)位然后進(jìn)行報警巡檢），巡檢到固定點(diǎn)位后，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集錄制視頻，對于不同的位置不同高度的設(shè)備，通過折疊臂的升降使得可以對報警位置更好的采集數(shù)據(jù)。讓設(shè)備巡檢工作真正地進(jìn)入了無紙化、信息化的階段，從而提升了設(shè)備巡檢的工作效率與品質(zhì)，減少了操作人員的勞動強(qiáng)度與工作風(fēng)險，提升了企業(yè)的智慧程度，為企業(yè)的無人值班創(chuàng)造了一個更加先進(jìn)的技術(shù)支持平臺。

該機(jī)器人主要用于工廠庫房，機(jī)器人攜帶的攝像頭可對工廠庫房進(jìn)行巡檢，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，維修人員和售后工程師可遠(yuǎn)程操作機(jī)器人進(jìn)行故障診斷、故障恢復(fù)。機(jī)器人可按照固定路線進(jìn)行周期巡檢，對設(shè)備進(jìn)行拍照或錄取視頻傳回辦公室，可進(jìn)行故障燈識別，儀表讀取等等，已達(dá)到提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本的目的。

2 SLAM自然輪廓導(dǎo)航

機(jī)器人要達(dá)到完全自主步行，其關(guān)鍵是要進(jìn)行自動定位和導(dǎo)航。其中，定位、建圖和路徑規(guī)劃是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其建立的質(zhì)量將決定著機(jī)器人的行進(jìn)路線。

在機(jī)器人領(lǐng)域，地圖的表達(dá)方式有網(wǎng)格圖、特征點(diǎn)圖、直接表征法和拓?fù)鋱D四種。網(wǎng)格地圖是當(dāng)前最常用的一種存儲方法，從外觀上來看，和普通的點(diǎn)陣圖沒有太大的差別，只是一個“像素”代表著一個真實場景中有沒有障礙。網(wǎng)格化地圖既可以表達(dá)出大量的空間信息，便于機(jī)器人進(jìn)行軌跡規(guī)劃，也可以避免實時采集到的信息，從而達(dá)到時空優(yōu)化的目的。

利用天然外形辨識技術(shù)，不需要改變地表或周圍的地形，不需要設(shè)置磁棒，也不需要設(shè)置反射鏡，可以很容易地在電子地圖上輸入和修正行車路線，具有很大的靈活性和適應(yīng)性。

實現(xiàn)過程如下：首先通過移動AGV然后對需要建立地圖的地方進(jìn)行掃描。通過雷達(dá)感知到障礙物就會在地圖上生成一些點(diǎn)或者線標(biāo)識障礙物。然后在地圖空白的地方就是可以行進(jìn)的位置。只需要在繪制好的地圖上點(diǎn)選空白地方就可以標(biāo)識一個點(diǎn)位。后期導(dǎo)航就可以通過繪制的標(biāo)識點(diǎn)和他們之間的路線進(jìn)行行進(jìn)。行進(jìn)過程中，如果地圖上沒有障礙物，本身帶的雷達(dá)會實時檢測如果感知有障礙物（如人或者臨時堆放的以前不存在地圖的物品，AGV就會停下來等待障礙物移動后繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)任務(wù)）。

3 協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房里面的應(yīng)用

3.1自主充電

協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中的自主充電功能是其高效運(yùn)行的關(guān)鍵。隨著技術(shù)的進(jìn)步，協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)能夠通過多種方式實現(xiàn)自主充電，從而確保其持續(xù)、穩(wěn)定的工作。

通過集成先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)，協(xié)作機(jī)器人可以實時監(jiān)測電池的電量和使用狀況。當(dāng)電量低時，機(jī)器人會自動發(fā)出警報，提醒操作人員及時充電。同時，機(jī)器人還能根據(jù)電量情況自主決定是否繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)或返回充電站。

利用先進(jìn)的傳感器技術(shù)，協(xié)作機(jī)器人可以精確地檢測到充電站的位置。當(dāng)電量低時，機(jī)器人會自動導(dǎo)航至最近的充電站進(jìn)行充電。這種導(dǎo)航方式通常采用SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技術(shù)，使機(jī)器人在未知環(huán)境中實現(xiàn)精準(zhǔn)定位和自主導(dǎo)航。

此外，為了確保協(xié)作機(jī)器人的持續(xù)工作能力，除了自主充電外，還需要對其電池進(jìn)行定期維護(hù)。通過合理的維護(hù)策略，可以延長電池的使用壽命，降低運(yùn)行成本。例如，定期檢查電池的電量、充放電次數(shù)以及健康狀況，以預(yù)防潛在的故障。

總之，自主充電功能是協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中高效運(yùn)行的重要保障。通過集成先進(jìn)的電池管理系統(tǒng)和傳感器技術(shù)，協(xié)作機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的自主充電和導(dǎo)航，從而確保其長時間穩(wěn)定運(yùn)行，提高工作效率。

3.2高清視頻采集技術(shù)

高清視頻采集技術(shù)是協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房應(yīng)用中的重要組成部分。通過搭載高清攝像頭，協(xié)作機(jī)器人能夠?qū)崟r采集設(shè)備的運(yùn)行圖像，為監(jiān)控、巡檢和遠(yuǎn)程協(xié)作提供準(zhǔn)確的信息。

高清視頻采集技術(shù)為實時監(jiān)控提供了高清晰度的畫面，使得中控人員能夠及時了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。這種技術(shù)不僅提高了監(jiān)控的準(zhǔn)確性，還增強(qiáng)了抗干擾能力，確保了畫面?zhèn)鬏數(shù)姆€(wěn)定性。即使在昏暗的環(huán)境中，高清攝像頭和自帶的補(bǔ)光燈也能保證協(xié)作機(jī)器人正常工作，并準(zhǔn)確識別設(shè)備故障、異常情況等。

無線傳輸技術(shù)的應(yīng)用使得協(xié)作機(jī)器人能夠在不影響正常生產(chǎn)的情況下，全方位、無死角地檢查廠房。這種靈活性使得協(xié)作機(jī)器人能夠適應(yīng)各種生產(chǎn)環(huán)境，提供高效、準(zhǔn)確的巡檢服務(wù)。

高清視頻采集技術(shù)為協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中的應(yīng)用提供了有力的支持。它不僅提高了設(shè)備的可靠性，減少了人工干預(yù)，還為遠(yuǎn)程協(xié)作提供了準(zhǔn)確的信息，確保了生產(chǎn)活動的安全、高效進(jìn)行。

3.3定時巡檢、自由巡檢

協(xié)作機(jī)器人承擔(dān)著定時巡檢和自由巡檢的任務(wù)，幫助操作人員及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，提高生產(chǎn)效率。

3.3.1定時巡檢

定時巡檢是協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中的重要應(yīng)用之一，它通過后臺系統(tǒng)設(shè)定每天的巡檢線路，確保設(shè)備得到定期檢查。這種巡檢方式具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：

1.自動化程度高：協(xié)作機(jī)器人具備高度自動化的巡檢能力，能夠按照預(yù)設(shè)的路線自動進(jìn)行操作。這種自動化程度大大降低了對人工干預(yù)的需求，減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)。操作人員可以專注于其他重要的生產(chǎn)任務(wù)，而無需過多關(guān)注設(shè)備的巡檢工作。自動化巡檢不僅提高了工作效率，還降低了因人為因素導(dǎo)致的誤差和問題。

2.準(zhǔn)確性高：協(xié)作機(jī)器人配備了先進(jìn)的傳感器和算法，使其能夠準(zhǔn)確檢測設(shè)備的狀態(tài)和性能。這些傳感器能夠?qū)崟r收集設(shè)備的數(shù)據(jù)，并通過算法進(jìn)行分析，準(zhǔn)確地判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況。這種方式避免了人為因素造成的誤差，確保了巡檢結(jié)果的可靠性。準(zhǔn)確的狀態(tài)檢測有助于及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障或問題，為后續(xù)的維護(hù)和修理工作提供了有力的支持。

3.提高效率：協(xié)作機(jī)器人具備24小時不間斷巡檢的能力，確保設(shè)備得到實時監(jiān)測。這種連續(xù)的巡檢能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障或問題，避免因設(shè)備故障導(dǎo)致的生產(chǎn)中斷。同時，協(xié)作機(jī)器人能夠迅速響應(yīng)故障，采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行修復(fù)或維護(hù)，大大減少了設(shè)備的維修時間。這不僅提高了設(shè)備的可靠性，還提高了整體的生產(chǎn)效率。通過減少停機(jī)時間和維修成本，協(xié)作機(jī)器人為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

4.靈活性高：協(xié)作機(jī)器人背后的后臺系統(tǒng)為其提供了極大的靈活性，可以根據(jù)設(shè)備故障信息、生產(chǎn)需求或?qū)崟r反饋來選擇特定的巡檢點(diǎn)位和路線。這種靈活性不僅使得協(xié)作機(jī)器人能夠適應(yīng)各種不同的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備配置，而且可以根據(jù)實際需要調(diào)整巡檢的時間和頻率。例如，在設(shè)備故障高發(fā)期，后臺系統(tǒng)可以自動增加巡檢的頻率，確保設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。而在生產(chǎn)高峰期，協(xié)作機(jī)器人則可以調(diào)整巡檢路線，優(yōu)先檢查關(guān)鍵設(shè)備。這種高度的靈活性確保了協(xié)作機(jī)器人能夠滿足多樣化的巡檢需求，為企業(yè)提供定制化的解決方案。

3.3.2自由巡檢

自由巡檢是協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中的另一種重要應(yīng)用方式，它可以根據(jù)操作人員的實際需求，隨時對設(shè)備進(jìn)行巡檢。這種巡檢方式具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：

1.靈活性高：自由巡檢允許操作人員根據(jù)設(shè)備的實際情況和即時需求調(diào)整巡檢路線和點(diǎn)位。這使得巡檢工作更加靈活，能夠快速應(yīng)對各種突發(fā)狀況，確保故障的及時發(fā)現(xiàn)和處理。

2.適應(yīng)性強(qiáng)：協(xié)作機(jī)器人具備強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力，可以適應(yīng)各種復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備配置。無論是連續(xù)生產(chǎn)還是間歇性作業(yè)，協(xié)作機(jī)器人都能根據(jù)需要進(jìn)行巡檢，確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.及時發(fā)現(xiàn)故障：通過自由巡檢，協(xié)作機(jī)器人可以隨時對設(shè)備進(jìn)行檢測，及時發(fā)現(xiàn)潛在的故障或問題。這種即時反饋機(jī)制避免了因設(shè)備突然停機(jī)造成的生產(chǎn)中斷和額外損失，有助于企業(yè)快速應(yīng)對故障，降低生產(chǎn)風(fēng)險。

4.提高生產(chǎn)效率：通過準(zhǔn)確的故障預(yù)警和即時的維護(hù)，協(xié)作機(jī)器人能夠顯著提高設(shè)備的運(yùn)行效率。操作人員可以根據(jù)機(jī)器人的檢測結(jié)果進(jìn)行針對性的維護(hù)，確保設(shè)備始終處于最佳狀態(tài)，從而提高整體生產(chǎn)效率。

5.降低人工成本：自由巡檢功能減輕了操作人員的負(fù)擔(dān)，減少了人工巡檢的需求。操作人員可以專注于其他關(guān)鍵任務(wù)，同時仍能確保設(shè)備的定期檢查和維護(hù)。

總而言之，自由巡檢功能為協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中的應(yīng)用提供了更大的靈活性。通過適應(yīng)各種生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備配置，協(xié)作機(jī)器人能夠及時發(fā)現(xiàn)故障、提高設(shè)備可靠性、降低生產(chǎn)風(fēng)險，并為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，協(xié)作機(jī)器人的應(yīng)用將進(jìn)一步拓展和完善，為工業(yè)生產(chǎn)帶來更多的便利和效益。

3.4信息交互

協(xié)作機(jī)器人不僅為工廠提供高效、準(zhǔn)確的巡檢服務(wù)，還可以通過與WCS系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，實時展示生產(chǎn)活動信息以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。這種信息交互的實現(xiàn)，使得遠(yuǎn)程協(xié)作人員能夠更加全面地掌握生產(chǎn)及設(shè)備信息。

協(xié)作機(jī)器人是一種具備自主導(dǎo)航、移動和感知能力的機(jī)器人，能夠代替人工進(jìn)行重復(fù)性、高強(qiáng)度或危險性的巡檢工作。它們通常配備有多種傳感器，可以檢測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、溫度、壓力、電流等參數(shù)，以及收集設(shè)備周圍的圖像和視頻信息。通過與WCS系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，這些數(shù)據(jù)可以實時傳輸?shù)竭h(yuǎn)程協(xié)作人員的屏幕上，幫助他們更好地了解生產(chǎn)現(xiàn)場的情況。

信息交互的實現(xiàn)，使得遠(yuǎn)程協(xié)作人員可以更加及時地掌握生產(chǎn)及設(shè)備信息。例如，當(dāng)機(jī)器人檢測到設(shè)備出現(xiàn)異?；蚬收蠒r，可以立即將相關(guān)信息傳遞給遠(yuǎn)程協(xié)作人員，使他們能夠迅速采取措施解決問題。此外，通過機(jī)器人收集的圖像和視頻信息，遠(yuǎn)程協(xié)作人員可以更加直觀地了解生產(chǎn)現(xiàn)場的情況，進(jìn)行更加精準(zhǔn)的決策。

協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中的應(yīng)用，通過與WCS系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，使得遠(yuǎn)程協(xié)作人員能夠更加全面地掌握生產(chǎn)及設(shè)備信息。這種信息交互的實現(xiàn)，不僅提高了工廠的效率和準(zhǔn)確性，還為工廠帶來了更多的優(yōu)勢和價值。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，相信協(xié)作機(jī)器人在未來的工業(yè)應(yīng)用中將會發(fā)揮更加重要的作用。

3.5維保協(xié)作

協(xié)作機(jī)器人已經(jīng)成為了一種重要的輔助工具，它們可以在日常工作中完成各種任務(wù)，為工廠的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力支持。其中，維保協(xié)作系統(tǒng)是協(xié)作機(jī)器人的一項重要應(yīng)用。

維保協(xié)作系統(tǒng)是一種基于人工智能的系統(tǒng)，它可以將機(jī)械、電氣、軟件等操作手冊、圖紙、故障維修方案進(jìn)行分類存儲。當(dāng)故障發(fā)生時，協(xié)作機(jī)器人可以迅速到達(dá)故障點(diǎn)位，通過實時傳輸故障畫面，為維保人員提供詳細(xì)的故障信息。同時，機(jī)器人還會根據(jù)存儲在系統(tǒng)中的維修方案，為維保人員提供參考，幫助他們快速地制定出維修方案。

這種應(yīng)用對于工廠的運(yùn)行具有重要意義。協(xié)作機(jī)器人可以大大提高故障檢測的準(zhǔn)確性和效率。傳統(tǒng)的故障檢測方法往往需要人工巡檢，不僅效率低下，而且容易出現(xiàn)漏檢或誤檢的情況。而協(xié)作機(jī)器人則可以自動完成故障檢測任務(wù)，并且通過實時傳輸故障畫面，為維保人員提供更加準(zhǔn)確、全面的故障信息；維保協(xié)作系統(tǒng)可以有效地提高維修效率。當(dāng)故障發(fā)生時，協(xié)作機(jī)器人可以迅速到達(dá)故障點(diǎn)位，并為維保人員提供維修方案參考。這樣，維保人員可以更加快速地制定出維修方案，并完成維修任務(wù)。同時，系統(tǒng)還可以對維修過程進(jìn)行記錄和分析，幫助工廠更好地了解設(shè)備運(yùn)行狀況，優(yōu)化維修計劃；協(xié)作機(jī)器人還可以為工廠的可持續(xù)發(fā)展提供支持。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，協(xié)作機(jī)器人的智能化程度越來越高，它們可以完成更加復(fù)雜、危險的任務(wù)。例如，在一些高溫、高壓、輻射等危險環(huán)境中，人類難以完成巡檢任務(wù)，而協(xié)作機(jī)器人則可以勝任。這不僅可以提高工廠的運(yùn)行效率，還可以保障工作人員的安全。

協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中的應(yīng)用已經(jīng)成為了一種趨勢。它們通過維保協(xié)作系統(tǒng)，實現(xiàn)了機(jī)械、電氣、軟件等操作手冊、圖紙、故障維修方案的分類存儲和實時傳輸。當(dāng)故障發(fā)生時，機(jī)器人可以為維保人員提供詳細(xì)的故障信息和維修方案參考。這種應(yīng)用不僅可以提高工廠的運(yùn)行效率和管理水平，還可以為工廠的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

結(jié)論

協(xié)作機(jī)器人在工業(yè)廠房中的應(yīng)用具有定時巡檢和自由巡檢兩種方式，它們能夠大大提高設(shè)備的可靠性和生產(chǎn)效率，是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的一部分。協(xié)作機(jī)器人不僅為工廠提供高效、準(zhǔn)確的巡檢服務(wù)，還可以通過與WCS系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，實時展示生產(chǎn)活動信息以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。這種信息交互的實現(xiàn)，使得遠(yuǎn)程協(xié)作人員能夠更加全面地掌握生產(chǎn)及設(shè)備信息。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，相信協(xié)作機(jī)器人在未來的工業(yè)應(yīng)用中將會發(fā)揮更加重要的作用。

文章來源： 《上海輕工業(yè)》  http://m.k2057.cn/w/kj/30978.html