工厂移动无线监控机器人现状及发展趋势分析

　　朱金鑫 丁少雷 李萌萌 张梦妍 李诗然

　　【摘 要】针对当前国内生产型企业的工厂环境及目前的主要巡检方式，从企业人力资源成本，检测范围的覆盖性、精准性及环境适应能力等多个角度，分析了企业采取移动无线监控机器人代替人工巡检、实现产业升级改造的优越性及必要性。通过对工厂移动无线监控机器人的特点，发展现状，现有技术以及具体的应用来分析其发展趋势。

　　【关键词】移动无线监控机器人；智能；发展趋势

　　一、工厂移动无线监控机器人的特点

　　巡检机器人的显著优点为体积更小、视频采集清晰度更高。巡检机器人设备通常直接从各个电子公司购买，类型多样化，不同巡检机器人之间也存在一些差异。巡检机器人更专注于在特定环境下的智能化巡检任务。这些环境可能包括高危、艰苦或人工作业难以达到的地方，例如，在电力领域，巡检机器人被用于变电站、输电线路等巡检项目，具有障碍物检测识别与定位、自主作业规划、自主越障等功能。相比之下，移动无线监控机器人主要侧重于实时视频监控和数据传输。它通常配备高清摄像头或其他传感器，用于捕捉环境信息，并通过无线网络将数据实时传输到远程控制中心或云平台。这类机器人广泛应用于公共安全、交通管理、工业监控等领域，以便对大范围区域进行高效监控[1]。

　　移动无线监控机器人的运行功能。移动站台系统层主体结构由六部分组成：机器人运动轨迹系统、通信传输系统、控制系统、导航定位系统、测控传感系统层和机器人导航定位系统。 移动站系统层主要可以负责机器人的实时导航和位置跟踪，以及采集、处理实时数据信息，以便机器人由机器人系统自身设定出远程巡检的工作路线，进行自动化巡检。工作完成后，设备将自动切换到预定的充电时间和地点进行充电。此外，在人来人往的制造现场，机器人可以避开障碍物和人而自主行走。当检测到预定路线上有作业人员、放置的货物或货架等障碍物时，可以瞬间创建回避路线，自主选择不会发生碰撞的路线，并在行走后自动返回原路线。采用成熟的无线技术，解决了敷设线缆的困难。作为摄像机，完成无线视频的传输，同时提供接入节点，让其他设备接入[2]。这种分布式图像处理架构允许每个前端设备独立完成图像采集、视频的压缩和传输，形成图像处理的分布式结构。连接性和数据获取： 现代智能工厂有四大关键点，其中之一是要连接所有网络以获取数据。有了大数据和智能机器，可以通过将所有设备、所有人连接后，把所有数据都大批量传送到智能终端上。然后通过分析数据，抓取应用趋势来提高设备状态的检测和预测水平。

　　二、工厂移动无线监控机器人的发展现状

　　工厂发展对国民经济起着重要的作用，提高工厂的安全性是减少损失的必要条件。当前，移动无线监控机器人具有自主定位和智能避障功能，能规划最优路径，预防错检、漏检等现象。可以进行人脸、车辆、仪表设备等视频图像的拍摄和分析，有效确保场所安全。实时监测和数据传输：移动无线监控机器人会将所采集的视频和声音上传至本地监控后台，具有设备检测数据报警功能，实现实时监测和数据传输。在工厂车间可以解决信息传递不及时的问题，使人员管理更科学化和准确，实现巡检工作的电子化、信息化，有效降低人为因素带来的漏检问题[3]。

　　三、工厂移动无线监控机器人应用的技术

　　（一）音视频源采集

　　音视频源采集是指通过特定的设备将声音和视频信号从各种来源（如摄像头、麦克风、电视机、DVD播放器等）中采集出来，并将其转化为计算机可以处理的数字信号。在音视频采集过程中，通常需要使用一些专门的硬件设备，如音视频采集卡、转换器、放大器等，以及对应的软件，如驱动程序、编辑软件等，来实现音视频信号的采集、处理和编辑。

　　（二）流媒体服务器传输

　　流媒体服务器传输技术是一种用于在网络上传输多媒体数据的技术，包括音频、视频、文本等数据。流媒体服务器通过使用流媒体协议，将数据从源端传输到目的端，实现实时或离线的多媒体应用。流媒体服务器传输技术广泛应用于网络直播、视频会议、在线教育、远程医疗等领域。

　　（三）客户端播放技术

　　客户端播放技术是指在网络应用中，通过在用户计算机上运行特定应用程序来实现音视频数据的播放和展示。这些技术以其高效、灵活和交互性强的特点，广泛应用于在线教育、视频播放、游戏互动等领域。

　　四、工厂移动无线监控机器人的具体应用

　　（一）节省人力成本、提高企业效益

　　工厂作为生产和制造的核心场所，一直面临着如何提高效率、降低成本的挑战。而移动无线监控机器人的应用无疑给工厂管理者提供了一个创新的解决方案。其主要作用在于监控生产现场的安全、生产流程以及设备状态等方面，为企业提供实时的监测和反馈。一方面，通过移动无线监控机器人的运用，工厂能够大大减少人力成本。传统的监控方式需要大量的人力投入，不仅费时费力，还容易出现盲点和错误。而机器人可以全天候无休地进行监控，不受时间和环境限制，减少了人力资源的浪费。例如，一个工厂的生产线上安装了移动无线监控机器人，它可以自主巡视并实时监测设备运行状态，并将监测数据传送到控制中心。这个过程不仅高效快捷，而且无需人工干预，大大减少了人力成本。另一方面，移动无线监控机器人的应用还能够提高企业的效益。由于机器人可以快速准确地收集生产数据，并及时报警和修复故障，能够避免或减少生产延误和停机时间，提高生产效率。此外，机器人还能够通过智能算法分析生产数据，提供改进和优化建议，帮助企业实时调整生产计划[4]。例如，一个汽车制造厂使用移动无线监控机器人来监测装配线的生产情况，通过自动采集数据并与标准进行对比，能够发现生产环节的瓶颈，并实时提出优化方案，从而大幅提升生产效率。

　　综上所述，工厂移动无线监控机器人的应用从节省人力成本到提高企业效益，都具有显著的优势。它不仅能够提高工作效率，减少人力成本，还能够促进生产流程的优化和质量的提升。对于工厂管理者来说，选择适合自己企业需求的移动无线监控机器人成为提高企业竞争力的重要途径之一。

　　（二）提高安全性和可靠性

　　移动无线监控机器人作为一种创新的技术工具，为工厂的安全管理提供了卓越的支持。它的应用不仅有效地增强了工厂的安全性，而且提高了监控的可靠性。首先，移动无线监控机器人能够实时监测工厂内的各项关键数据，并进行快速地反馈。例如，在化工厂中，机器人可以扫描并测量有害气体的浓度，如果浓度超过预设的安全标准，机器人会立即发出警报并通知相关人员采取应急措施。这种实时监测和反馈的功能大大降低了工作人员暴露于危险环境的风险，增强了工厂生产的安全性。其次，移动无线监控机器人具备自主导航和巡逻的能力，可以在工厂的不同区域进行巡视。它能够监测到潜在的危险因素，如设备过热、电路故障或漏电等，并及时报告给相关人员。比如，在电子工厂中，机器人能够检测到设备异常发热，通过红外线摄像头识别出故障设备，并迅速通知工程师进行维修。这种自主巡视能力提高了监控的可靠性，不仅能够避免人为疏忽导致的监控缺失，还能够在紧急情况下快速采取措施，避免事故发生。此外，移动无线监控机器人还具备远程遥控和视频监控的功能，使得工厂管理人员能够随时随地监控工厂的运行情况。举个例子，在汽车制造厂里，工厂经理可以通过移动无线监控机器人的摄像头观察到各个生产线的实时生产情况，及时发现并处理潜在的生产隐患。这种远程监控功能不仅提高了管理人员的工作效率，还能够实时把握分析数据，为工厂的安全决策提供有力的支持。

　　由此可知，移动无线监控机器人的应用极大地增强了工厂的安全性和可靠性。通过实时监测和反馈、自主导航巡视以及远程遥控和视频监控等功能，它有效地帮助工厂管理人员识别和应对潜在的安全风险，有效预防事故的发生。相信随着技术的不断创新和发展，移动无线监控机器人在工厂的应用将会得到进一步扩展和优化，为工厂的安全管理带来更多的好处。

　　（三）提高准确性

　　无线移动设备，包括用于机器人监控、编程、调试和运行的移动应用软件，正越来越多地被应用于工业机器人的数据存取和现场手动操作。由于移动机器人运动范围较大，一般使用无线通信的方式与后方控制台或调度系统进行通信，常见的无线通信方式包括：4G/5G、Bluetooth、ZigBee、WiFi、LPWAN等。本研究运用音视频源采集、流媒体服务器传输以及客户端播放技术，有效提升了工厂移动无线监控机器人的精确性。例如，在音视频源采集方面，我们采用了高清摄像头和麦克风来获取工厂各个区域的实时图像和声音。同时，我们使用了流媒体服务器传输技术，在短时间内将采集到的音视频数据传输到各个客户端设备上，确保监控数据的实时性和稳定性。客户端播放技术则保证了工厂工作人员可以随时随地通过手机或电脑等设备观看机器人所收集到的监控数据。这些技术的应用使得工厂移动无线监控机器人的准确性得到了大幅提升[5]。

　　（四）支持远程监控

　　移动无线监控机器人在工厂中的具体应用是为了支持远程监控。这种应用有助于实现对工厂生产环境的实时监控和追踪，为工厂管理者提供了完善的监控解决方案。移动无线监控机器人借助其先进的技术，能够在工厂的各个位置自主移动并执行监控任务。它通过搭载高清晰度摄像头和相关传感器，能够迅速捕捉到工厂内各个区域的实时画面和环境数据。这些数据会以无线方式传输到远程监控中心，使监控人员能够随时随地获取到这些信息。

　　移动无线监控机器人的应用为远程监控带来了许多优势。首先，它能够提供全天候、全方位的监控服务，无论是白天还是夜晚，无论是对工厂内部还是周边环境，都能够实时监控。其次，由于机器人具备自主导航和避障能力，能够灵活应对工厂环境的复杂性，包括狭小空间、障碍物等。此外，机器人的高清晰度摄像头能够提供清晰、准确的影像资料，使监控人员能够更好地分析和判断工厂内发生的事件。

　　综上所述，移动无线监控机器人在工厂的具体应用——支持远程监控，为工厂管理者提供了一种高效、便捷的监控手段。未来，我们可以进一步优化机器人的功能和性能，再进一步提升工厂的安全性和生产效率。

　　五、工厂移动无线监控机器人的未来展望

　　移动无线监控机器人投入运行后，与视频监控系统的共同配合下，实现工厂巡检全自动化发展，长期节约的人工成本相当可观。当前需要进一步研究的问题：设备腐蚀等隐藏的缺陷，摄像头不清晰，无法通过巡检机器人获得准确的信息，这种潜在缺陷的长期累积会对设备构成威胁，需要为其提供定期维护的相关措施。因此，移动无线监控机器人仍有进一步研发、提升的空间[6]。

　　随着工厂安全系统的不断发展和完善，移动无线监控机器人将成为工厂设备巡检最重要的工具之一，在巡检过程中发挥重要作用。使用移动无线监控机器人时，需要进行适当的维护、保养，确保机器人安全距离，考虑特殊情况下的应急措施，并注意数据安全性，以及巡检路线和时间的规划，保证巡检程序的准确性。相信通过不断地研究和实践，移动无线监控机器人将在工厂巡检中发挥更加重要的作用。

　　参考文献：

　　[1] 何令辉. 一种电力设施智能巡检机器人[J]. 科学技术创新,2021(29):169-171.

　　[2] 戚琛琛. 智能巡检机器人在智能管廊中的应用[J]. 智慧中国,2021(09):82-83.

　　[3] 张超永, 王振, 王鹏, 等. 人工智能电缆隧道移动巡检软件测试研究及实施[J]. 工业控制计算机,2021,34(09):34-36.

　　[4] 郝育红. 智能机器人巡检系统安全性与应用性研究[J]. 煤炭与化工,2021,44(05):157-160.

　　[5] 孙本鹤, 王广玲, 王波. 智能巡检机器人在变电站中的应用及研究[J]. 光源与照明,2021(02):95-96.

　　[6] 胡翔, 胡记伟, 卢涛, 等.5G 基站巡检机器人关键技术研究[J]. 电子技术与软件工程,2021(02):15-17.