石油和天然氣設(shè)施等危險(xiǎn)環(huán)境經(jīng)常面臨惡劣的天氣條件以及火災(zāi)和爆炸的高風(fēng)險(xiǎn)。盡管如此，仍然需要對(duì)這些區(qū)域進(jìn)行例行檢查和監(jiān)測(cè)。為了讓人們從這些潛在危險(xiǎn)的地方，ExRobotics開(kāi)發(fā)了一系列專為此類任務(wù)設(shè)計(jì)的機(jī)器人。

據(jù)該公司稱，ExRobotics的首款機(jī)器人ExR-1專為執(zhí)行自動(dòng)例行和臨時(shí)安全檢查而設(shè)計(jì)，符合國(guó)際或歐洲防爆指令。ExR-1尺寸為950x680x430mm，重量為75kg，每次最長(zhǎng)可運(yùn)行2小時(shí)，在此期間可對(duì)平坦表面進(jìn)行一般檢查。使機(jī)器人“看”是一個(gè)三相機(jī)系統(tǒng)，包括一個(gè)用于前視的18MP像素相機(jī)和兩個(gè)用于導(dǎo)航的3.1MPixel相機(jī)。

對(duì)于前視，機(jī)器人使用IDSImagingDevelopmentSystems（德國(guó)Obersulm;www.ids-imaging.com）的USB3.0UI-3591LE-C-HQ攝像頭，該攝像頭基于18MPixelAR1820HS滾動(dòng)快門(mén)CMOS色彩傳感器。安森美半導(dǎo)體（美國(guó)亞利桑那州鳳凰城;www.onsemi.com）。USB3.0相機(jī)的幀速率為12.2fps，采用背照式圖像傳感器技術(shù)。對(duì)于導(dǎo)航，機(jī)器人使用IDS的兩個(gè)USB2.0UI-1461LE-C-HQ攝像頭。這些相機(jī)采用3.1百萬(wàn)像素MT9T001滾動(dòng)CMOS圖像傳感器，也來(lái)自安森美半導(dǎo)體，通過(guò)其USB2.0接口實(shí)現(xiàn)11.2fps的幀速率。使用這些攝像頭，機(jī)器人在檢查位置之間導(dǎo)航，并在操作員安全并準(zhǔn)備好進(jìn)行檢查時(shí)與操作員聯(lián)系。白線和諸如信標(biāo)之類的其他信號(hào)符號(hào)用于定向。

ExRobotics使用了IDS軟件開(kāi)發(fā)套件的uEyeAPI-將攝像機(jī)集成到他們的系統(tǒng)中，并開(kāi)發(fā)了自己的軟件來(lái)處理來(lái)自機(jī)器人的圖像。該軟件包括縮放和捕捉功能，這些功能對(duì)于監(jiān)視和檢查期間的詳細(xì)圖像是必需的。

ExRobotics的商業(yè)總監(jiān)SamirElAwadi表示，ExR-1機(jī)器人單元是純粹的遙控器，依靠人們來(lái)解釋他們看到的圖像。展望未來(lái)，該團(tuán)隊(duì)正在尋求增加機(jī)器視覺(jué)技術(shù)以減輕人類的負(fù)擔(dān)。特別是，根據(jù)ElAwadi的說(shuō)法，他們正在研究氣體羽流和振動(dòng)檢測(cè)能力。

除了相機(jī)系統(tǒng)，機(jī)器人的主要電子盒包括采用Braswell14nm處理器技術(shù)的英特爾凌動(dòng)處理器，STMicroelectronics（瑞士日內(nèi)瓦;www.st.com）的32位處理器，用于主處理器支持，USB3.0和2.0端口，7個(gè)通用I/O連接器和板載電源，以及其他功能。機(jī)器人還可以使用用于聲音監(jiān)控的麥克風(fēng)，帶電池充電器的擴(kuò)展塢，夜間操作的光模塊（由與攝像機(jī)方向相同的三個(gè)690流明LED組成）以及G300光學(xué)氣體成像來(lái)自FLIR，碳?xì)浠衔锖退嵝詺怏w點(diǎn)探測(cè)器以及硫化氫氣體傳感器的攝像機(jī)。

通過(guò)使用公共或私有4GLTE網(wǎng)絡(luò)將機(jī)器人連接到控制站的雙頻帶天線，可以遠(yuǎn)程操作機(jī)器人。定制軟件使用戶能夠使用操縱桿或游戲控制器驅(qū)動(dòng)機(jī)器人。此外，ExR-1版本1.1（ExR-1.1）提供機(jī)器人的自主版本，該機(jī)器人使用專有的自主線路跟隨軟件。該功能于2018年8月在荷蘭殼牌的Pernis煉油廠成功通過(guò)測(cè)試。

“我們已經(jīng)證明我們可以在9500公里的距離內(nèi)操作機(jī)器人，”ElAwadi說(shuō)，他參考了最近的測(cè)試。荷蘭ExRobotics工廠的一個(gè)機(jī)器人是從巴西里約熱內(nèi)盧的世界另一邊控制的。這是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，因?yàn)閺V泛的覆蓋范圍對(duì)于中東，北美和遠(yuǎn)東的石油和天然氣行業(yè)的主要參與者至關(guān)重要。

ExRobotics的首批機(jī)器人可在-20°至50°C（-4°至122°F）的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，并可進(jìn)行修改，范圍為-40°至60°C（-40°至140°）是觸手可及的。

根據(jù)ExRobotics的說(shuō)法，機(jī)器人開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)將轉(zhuǎn)向更自主，基于云的存儲(chǔ)系統(tǒng)，以及使用增加的圖像處理和人工智能。

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