探索机器人在变电站的巡检应用

日本、美国早在上世纪80年代，就开始探索机器人在变电站的巡检应用。

作为轮式移动机器人品类之一，安防巡检机器人可以满足少人化、无人化、全天候不间断工作需要，近年来在园区、景区、物业住宅区、变电站、矿区等场景的应用越来越多。 从全球范围来看，国外对安防巡检机器人的研究较早。特别是日本、美国，早在上世纪80年代，就开始探索移动机器人在变电站的巡检应用。以下盘点了国外多家安防巡检机器人代表企业。

日本——ALSOK ALSOK 成立于1965年7月，是日本的一家大型安保公司。该公司早在1982年就预见到，未来将会面临老龄化社会引起的劳动力不足问题，开始着手研发自主安保机器人，以提高劳动密集型的驻扎保安服务效率。 此后，ALSOK 将目光锁定在开发具备安保巡视功能，以及火灾现场检测人体功能的机器人上。2002年4月，ALSOK 开始销售具有安全+引导功能的警卫机器人C4。经过技术升级迭代，ALSOK 目前已拥有守卫ROBO·C4、D1、雷堡-Q、An9-PR、雷堡-X、雷堡-Z等多款安保机器人产品。 其中，雷堡-Z是 ALSOK 于2019年推出的最新一代产品。该产品增强了异常情况检测效果，机器人内置的传感器可以探测到警戒区域的入侵者，当检测到入侵者时，可以传输信息在专用电脑上。另外，搭载 ALSOK 的情感可视化系统，机器人不仅能够识别可疑包裹，还能显示周围人员是否具备“攻击性”。

新战略低速无人驾驶产业研究所了解到，ALSOK 的安保机器人已在日本银行、机场、办公大楼等场景内应用。在2020年东京奥运会上，警方也利用 ALSOK 情感可视化”人工智能警察巡逻系统，打造了“AI警察”识别可疑包裹，检测队伍中情绪波动的个体。目前，ALSOK 已在日本全国投用了27台安保机器人进行常态化作业。

新加坡——Otsaw Digital Otsaw Digital 成立于2015年，其研发的O-R3是首款地面加空中的室外安防机器人，结合了无人驾驶的地面巡回车辆和无人侦察机功能。O-R3由机器学习算法支持，可以让设备动态避免障碍物并识别异常物体。系统还包括脸部和车牌识别技术，以监测是否有人或车辆未经授权就闯入不该出现的地方。

据悉，相应的无人机安置在地面车辆内，需要的时候从车辆后面的扩展平台上随时发射。一旦升空，无人机可以跟踪100米范围内的可疑物体。系统可以24小时连续运行一周时间，旨在减少对持续监管物业的安全人员需求。 所有针对异常行为的警报都将发送至控制中心，在那里一小队人员可以监控数据，如有必要，可以随时接管O-R3的控制权。该车辆还具有在电量低的时候自动返回充电桩充电的功能。

韩国——Toolspace 2022年初，韩国国内自主机器人开发商Toolspace获得绿灯，被允许在首尔的一个公共儿童公园测试该公司的巡逻机器人。该机器人重约120公斤（264磅），用于监测闭路电视摄像机未覆盖的盲点。该服务机器人使用视觉和听觉传感器来检测火灾和非法活动。   据悉，此前，韩国重量超过30公斤、移动速度超过每小时25公里（16英里）的机器人不允许在公园内运行。由于隐私原因，配备有摄像头的自主机器人不能在未经行人许可的情况下在公园自由收集信息。 韩国贸易、工业和能源部在一份声明中说，Toolspace被允许通过一项法规豁免计划展示自主巡逻机器人。由于该服务机器人可以有效地检查难以通过公园安全系统监控的盲点，该部将根据自动驾驶机器人的操作数据制定新的政策。机器人开发商应在公园内指定示范区，并遵循其他与隐私有关的规则，以避免侵犯隐私问题。

韩国——SK Telecom SK Telecom 是一家韩国无线电信运营商,它是SK集团旗下子公司。2023年3月，公司推出了“AI机器人工具包”，可以用自主开发的Vision人工智能（AI）技术控制机器人的运动，并用AI实时分析视频，为顾客提供量身定做的服务。   此外，现有的步行机器人还可以广泛应用于火灾预防、有害气体检测、室内空间三维测量等。SKT拥有针对AI机器人套件优化的高性能有害气体感应器、热成像摄像头、室内空间三维精密测量（3D Mapping）程序，客户可以选择所需功能。此外，灾难发生时，无人机和机器人的协作非常重要，SKT的AI机器人套件系统不仅可以在一个视频控制系统中同时控制无人机和机器人，还可以同时控制多个机器人，有效应对快速反应。

韩国——Hyundai 2021年9月，现代汽车集团以波士顿动力公司设计的著名机器人"Spot "为基础，推出了其以收购波士顿动力公司后的第一个机器人—— "工厂安全服务机器人"。该机器人配备了热像仪和3D LiDAR，能够检测到周围的人，可以监测高温情况和潜在的火灾危险，并感知门是否打开或关闭，最初作为试点行动的一部分部署在韩国起亚的工厂，用于支持深夜的安全巡逻。   它还可以在狭窄的空间内行走，并配备了现代公司的关键技术，如用于检测人员的人工智能，上述用于确定高温风险的热像仪，以及先进的导航技术，使其能够沿着工业场地内的指定区域自主移动，它还可以检测危险并向管理人员发出警报。

美国——Knightscope Knightscope 于2013年4月在美国硅谷成立，目前已研发和生产了K1、K3、K5和K7系列安防机器人。

Knightscope 安防巡逻机器人配备了各种传感器，包括麦克风和摄像头（除了导航传感器之外）。这些车辆能够自动巡逻，扩大了安全巡逻覆盖范围。当机器人巡视到可疑物体时，会立即提醒安保人员，再由安保人员进一步评估排查。通过站点WiFi或蜂窝连接，车辆始终在线。 其中，K3机器人专为室内操作而设计，而K5机器人则专为在铺装地面上的室外操作而设计。两种车辆均可在员工和公众周围协同安全地运行。K3和K5机器人已成功部署到购物中心、医院和企业园区。 K1机器人则被设计为固定式机器人，其中包括Knightscope 平台的所有传感技术(无导航>固定式)。此外，K1还具有亚毫米扫描技术，可以寻找隐藏武器。K1能站立在设施入口处，观察人员的出入，同时为人类安全警卫提供远程交互。 K7是独特的移动机器人，专为大型设施(如石油和天然气，大型制造设施、公司园区)的越野导航而设计。它是小型紧凑型汽车的大小，并包括4点独立转向，可使其在狭窄的空间内行动。

美国——SMP Robotics SMP Robotics公司成立于2010年。该公司旨在用机器人代替露天作业的人，特别是在夜班的员工将首先被替换，还有在恶劣气候条件下，或在极热或极冷条件下工作的人员。 据悉，SMP Robotics 公司的关键工程人员都是由母公司SMP的研发部门的专家组成。2019年，公司开发的S5.2系列安全机器人已批量生产并实现规模商用。   除具备全景视频监控、人物识别与入侵检测等基础功能外，SMP公司S5.2系列自主巡逻机器人的最大特点在于：一是机器人本体具备强大的计算能力。机器人内置英伟达Jetson TX2超级计算机，拥有智能巡逻路线优化能力、智能视频分析能力，多机器人协同工作能力。所有参与群体行动的智能体（机器人和基础服务器）都可以通过群体间信息分享功能获取系统中的信息。二是机器人配备有非致命武器。机器人装有远距离定向声波设备，能自动阻止非法行为，不需要等待保安人员到达后再采取行动。

美国——Cobalt Robotics Cobalt Robotics是一家安保机器人研发制造商，其产品能够用于写字楼、数据中心或医院等商业性建筑，具有扫描员工或访客的徽章，检测被打开的门、漏水、溢出物或侵入物等功能。 Cobalt安防巡逻机器人目前融合了视觉、RFID、激光雷达、声音识别、机器人等技术，能够识别不明物体的入侵等突发事件，确保人员和财产的安全，当感觉到建筑物里的异常情况时，机器人就可以向安全专家发出警报，如果有必要的话，安全专家就会派人去巡逻。  

据了解，该巡逻机器人高1.5米，配备了60多个传感器，包括360度RGB色彩传感器、红外传感器、热照摄像机、深度摄像机、超声波传感器、激光雷达和环境传感器等，确保了机器人既能在光照不足的环境下正常工作，还可以与现有的安全平台和基于云的性能监控平台相集成。

瑞士——ANYbotics

ANYbotics 公司推出的完全自动的四脚机器人ANYmal D，配有检测分析软件，主要用于对能源和工业加工厂进行完整的端到端检测。其任务是在一个设施周围走动，并检查设备是否正常运行，使人类检查员不必在危险环境或难以触及的角落里工作。

ANYmal D 可以大步走过常见的狭小空间和陡峭的楼梯，同时还能应对崎岖的地形并避开障碍物。它还可以跨过地板上的缝隙，解决斜坡问题，并向各个方向移动。如果它真的摔倒了，一个自动扶正机制就会发挥作用。

它配备的深度摄像机、360度LiDAR和广角彩色摄像机的组合使ANYmal D能够在没有人类操作员的情况下自行绕过建筑物或工厂。该机器人的背部有一个平移检查单元，带有视觉、热学和声学测量的传感器。4K相机模块具有20倍光学变焦，使机器人能够记录视觉检查，而无需近距离接触，热敏相机的温度范围为-20至500℃（-4至932°F）。 如果机器人检查员需要冒险进入设施的黑暗角落，它有一个3500流明的LED聚光灯来照亮一切。如果在巡视过程中发现问题，步行机器人会通过Wi-Fi向控制室发出警报，也可以选择通过4G/LTE模块，由人类技术人员进行跟进。

德国——SIG 集团 SIG 集团即德国施德姆水务集团，始建于 1967 年，是全球领先的水务企业，总部位于德国柏林。 SIG 集团主导投资研发的智能巡检机器人，通过更轻量化轨道的方法让机器人能够在高压、强电磁、潮湿等更多复杂环境下可靠运行。

SIG 的智能巡检机器人采用了先进深度学习算法，完美替代了传统的人工巡检，提高探测精度，降低误差。可在污水处理厂、城市综合管廊、调蓄池、地铁、核电站、桥梁隧道等多种场景应用。

 

编辑：黄飞