1 引言

随着协作机器人在企业中的广泛应用，它将逐步代替操作人员来执行日常的工作AGV最多的功能是巡检功能（手动下任务巡检固定的点位、自动任务巡检自动任务中所有的点位，设备异常报警后给AGV发报警点位然后进行报警巡检），巡检到固定点位后，进行数据采集录制视频，对于不同的位置不同高度的设备，通过折叠臂的升降使得可以对报警位置更好的采集数据。让设备巡检工作真正地进入了无纸化、信息化的阶段，从而提升了设备巡检的工作效率与品质，减少了操作人员的劳动强度与工作风险，提升了企业的智慧程度，为企业的无人值班创造了一个更加先进的技术支持平台。

该机器人主要用于工厂库房，机器人携带的摄像头可对工厂库房进行巡检，当设备发生故障时，维修人员和售后工程师可远程操作机器人进行故障诊断、故障恢复。机器人可按照固定路线进行周期巡检，对设备进行拍照或录取视频传回办公室，可进行故障灯识别，仪表读取等等，已达到提高生产效率，降低生产成本的目的。

2 SLAM自然轮廓导航

机器人要达到完全自主步行，其关键是要进行自动定位和导航。其中，定位、建图和路径规划是其中的关键环节，其建立的质量将决定着机器人的行进路线。

在机器人领域，地图的表达方式有网格图、特征点图、直接表征法和拓扑图四种。网格地图是当前最常用的一种存储方法，从外观上来看，和普通的点阵图没有太大的差别，只是一个“像素”代表着一个真实场景中有没有障碍。网格化地图既可以表达出大量的空间信息，便于机器人进行轨迹规划，也可以避免实时采集到的信息，从而达到时空优化的目的。

利用天然外形辨识技术，不需要改变地表或周围的地形，不需要设置磁棒，也不需要设置反射镜，可以很容易地在电子地图上输入和修正行车路线，具有很大的灵活性和适应性。

实现过程如下：首先通过移动AGV然后对需要建立地图的地方进行扫描。通过雷达感知到障碍物就会在地图上生成一些点或者线标识障碍物。然后在地图空白的地方就是可以行进的位置。只需要在绘制好的地图上点选空白地方就可以标识一个点位。后期导航就可以通过绘制的标识点和他们之间的路线进行行进。行进过程中，如果地图上没有障碍物，本身带的雷达会实时检测如果感知有障碍物（如人或者临时堆放的以前不存在地图的物品，AGV就会停下来等待障碍物移动后继续执行后续任务）。

3 协作机器人在工业厂房里面的应用

3.1自主充电

协作机器人在工业厂房中的自主充电功能是其高效运行的关键。随着技术的进步，协作机器人已经能够通过多种方式实现自主充电，从而确保其持续、稳定的工作。

通过集成先进的电池管理系统，协作机器人可以实时监测电池的电量和使用状况。当电量低时，机器人会自动发出警报，提醒操作人员及时充电。同时，机器人还能根据电量情况自主决定是否继续执行任务或返回充电站。

利用先进的传感器技术，协作机器人可以精确地检测到充电站的位置。当电量低时，机器人会自动导航至最近的充电站进行充电。这种导航方式通常采用SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）技术，使机器人在未知环境中实现精准定位和自主导航。

此外，为了确保协作机器人的持续工作能力，除了自主充电外，还需要对其电池进行定期维护。通过合理的维护策略，可以延长电池的使用寿命，降低运行成本。例如，定期检查电池的电量、充放电次数以及健康状况，以预防潜在的故障。

总之，自主充电功能是协作机器人在工业厂房中高效运行的重要保障。通过集成先进的电池管理系统和传感器技术，协作机器人能够实现精准的自主充电和导航，从而确保其长时间稳定运行，提高工作效率。

3.2高清视频采集技术

高清视频采集技术是协作机器人在工业厂房应用中的重要组成部分。通过搭载高清摄像头，协作机器人能够实时采集设备的运行图像，为监控、巡检和远程协作提供准确的信息。

高清视频采集技术为实时监控提供了高清晰度的画面，使得中控人员能够及时了解设备的运行状态。这种技术不仅提高了监控的准确性，还增强了抗干扰能力，确保了画面传输的稳定性。即使在昏暗的环境中，高清摄像头和自带的补光灯也能保证协作机器人正常工作，并准确识别设备故障、异常情况等。

无线传输技术的应用使得协作机器人能够在不影响正常生产的情况下，全方位、无死角地检查厂房。这种灵活性使得协作机器人能够适应各种生产环境，提供高效、准确的巡检服务。

高清视频采集技术为协作机器人在工业厂房中的应用提供了有力的支持。它不仅提高了设备的可靠性，减少了人工干预，还为远程协作提供了准确的信息，确保了生产活动的安全、高效进行。

3.3定时巡检、自由巡检

协作机器人承担着定时巡检和自由巡检的任务，帮助操作人员及时发现设备故障，提高生产效率。

3.3.1定时巡检

定时巡检是协作机器人在工业厂房中的重要应用之一，它通过后台系统设定每天的巡检线路，确保设备得到定期检查。这种巡检方式具有以下显著优点：

1.自动化程度高：协作机器人具备高度自动化的巡检能力，能够按照预设的路线自动进行操作。这种自动化程度大大降低了对人工干预的需求，减轻了操作人员的负担。操作人员可以专注于其他重要的生产任务，而无需过多关注设备的巡检工作。自动化巡检不仅提高了工作效率，还降低了因人为因素导致的误差和问题。

2.准确性高：协作机器人配备了先进的传感器和算法，使其能够准确检测设备的状态和性能。这些传感器能够实时收集设备的数据，并通过算法进行分析，准确地判断设备的运行状况。这种方式避免了人为因素造成的误差，确保了巡检结果的可靠性。准确的状态检测有助于及时发现潜在的故障或问题，为后续的维护和修理工作提供了有力的支持。

3.提高效率：协作机器人具备24小时不间断巡检的能力，确保设备得到实时监测。这种连续的巡检能够及时发现潜在的故障或问题，避免因设备故障导致的生产中断。同时，协作机器人能够迅速响应故障，采取适当的措施进行修复或维护，大大减少了设备的维修时间。这不仅提高了设备的可靠性，还提高了整体的生产效率。通过减少停机时间和维修成本，协作机器人为企业带来了显著的经济效益。

4.灵活性高：协作机器人背后的后台系统为其提供了极大的灵活性，可以根据设备故障信息、生产需求或实时反馈来选择特定的巡检点位和路线。这种灵活性不仅使得协作机器人能够适应各种不同的生产环境和设备配置，而且可以根据实际需要调整巡检的时间和频率。例如，在设备故障高发期，后台系统可以自动增加巡检的频率，确保设备的稳定运行。而在生产高峰期，协作机器人则可以调整巡检路线，优先检查关键设备。这种高度的灵活性确保了协作机器人能够满足多样化的巡检需求，为企业提供定制化的解决方案。

3.3.2自由巡检

自由巡检是协作机器人在工业厂房中的另一种重要应用方式，它可以根据操作人员的实际需求，随时对设备进行巡检。这种巡检方式具有以下显著优点：

1.灵活性高：自由巡检允许操作人员根据设备的实际情况和即时需求调整巡检路线和点位。这使得巡检工作更加灵活，能够快速应对各种突发状况，确保故障的及时发现和处理。

2.适应性强：协作机器人具备强大的环境适应能力，可以适应各种复杂的生产环境和设备配置。无论是连续生产还是间歇性作业，协作机器人都能根据需要进行巡检，确保设备的正常运行。

3.及时发现故障：通过自由巡检，协作机器人可以随时对设备进行检测，及时发现潜在的故障或问题。这种即时反馈机制避免了因设备突然停机造成的生产中断和额外损失，有助于企业快速应对故障，降低生产风险。

4.提高生产效率：通过准确的故障预警和即时的维护，协作机器人能够显著提高设备的运行效率。操作人员可以根据机器人的检测结果进行针对性的维护，确保设备始终处于最佳状态，从而提高整体生产效率。

5.降低人工成本：自由巡检功能减轻了操作人员的负担，减少了人工巡检的需求。操作人员可以专注于其他关键任务，同时仍能确保设备的定期检查和维护。

总而言之，自由巡检功能为协作机器人在工业厂房中的应用提供了更大的灵活性。通过适应各种生产环境和设备配置，协作机器人能够及时发现故障、提高设备可靠性、降低生产风险，并为企业带来显著的经济效益。随着技术的不断进步，协作机器人的应用将进一步拓展和完善，为工业生产带来更多的便利和效益。

3.4信息交互

协作机器人不仅为工厂提供高效、准确的巡检服务，还可以通过与WCS系统进行信息交互，实时展示生产活动信息以及设备运行状态。这种信息交互的实现，使得远程协作人员能够更加全面地掌握生产及设备信息。

协作机器人是一种具备自主导航、移动和感知能力的机器人，能够代替人工进行重复性、高强度或危险性的巡检工作。它们通常配备有多种传感器，可以检测设备的运行状态、温度、压力、电流等参数，以及收集设备周围的图像和视频信息。通过与WCS系统进行信息交互，这些数据可以实时传输到远程协作人员的屏幕上，帮助他们更好地了解生产现场的情况。

信息交互的实现，使得远程协作人员可以更加及时地掌握生产及设备信息。例如，当机器人检测到设备出现异常或故障时，可以立即将相关信息传递给远程协作人员，使他们能够迅速采取措施解决问题。此外，通过机器人收集的图像和视频信息，远程协作人员可以更加直观地了解生产现场的情况，进行更加精准的决策。

协作机器人在工业厂房中的应用，通过与WCS系统进行信息交互，使得远程协作人员能够更加全面地掌握生产及设备信息。这种信息交互的实现，不仅提高了工厂的效率和准确性，还为工厂带来了更多的优势和价值。随着技术的不断进步和发展，相信协作机器人在未来的工业应用中将会发挥更加重要的作用。

3.5维保协作

协作机器人已经成为了一种重要的辅助工具，它们可以在日常工作中完成各种任务，为工厂的稳定运行提供有力支持。其中，维保协作系统是协作机器人的一项重要应用。

维保协作系统是一种基于人工智能的系统，它可以将机械、电气、软件等操作手册、图纸、故障维修方案进行分类存储。当故障发生时，协作机器人可以迅速到达故障点位，通过实时传输故障画面，为维保人员提供详细的故障信息。同时，机器人还会根据存储在系统中的维修方案，为维保人员提供参考，帮助他们快速地制定出维修方案。

这种应用对于工厂的运行具有重要意义。协作机器人可以大大提高故障检测的准确性和效率。传统的故障检测方法往往需要人工巡检，不仅效率低下，而且容易出现漏检或误检的情况。而协作机器人则可以自动完成故障检测任务，并且通过实时传输故障画面，为维保人员提供更加准确、全面的故障信息；维保协作系统可以有效地提高维修效率。当故障发生时，协作机器人可以迅速到达故障点位，并为维保人员提供维修方案参考。这样，维保人员可以更加快速地制定出维修方案，并完成维修任务。同时，系统还可以对维修过程进行记录和分析，帮助工厂更好地了解设备运行状况，优化维修计划；协作机器人还可以为工厂的可持续发展提供支持。随着技术的不断进步，协作机器人的智能化程度越来越高，它们可以完成更加复杂、危险的任务。例如，在一些高温、高压、辐射等危险环境中，人类难以完成巡检任务，而协作机器人则可以胜任。这不仅可以提高工厂的运行效率，还可以保障工作人员的安全。

协作机器人在工业厂房中的应用已经成为了一种趋势。它们通过维保协作系统，实现了机械、电气、软件等操作手册、图纸、故障维修方案的分类存储和实时传输。当故障发生时，机器人可以为维保人员提供详细的故障信息和维修方案参考。这种应用不仅可以提高工厂的运行效率和管理水平，还可以为工厂的可持续发展提供有力支持。

结论

协作机器人在工业厂房中的应用具有定时巡检和自由巡检两种方式，它们能够大大提高设备的可靠性和生产效率，是现代化工业生产中不可或缺的一部分。协作机器人不仅为工厂提供高效、准确的巡检服务，还可以通过与WCS系统进行信息交互，实时展示生产活动信息以及设备运行状态。这种信息交互的实现，使得远程协作人员能够更加全面地掌握生产及设备信息。随着技术的不断进步和发展，相信协作机器人在未来的工业应用中将会发挥更加重要的作用。

文章来源： 《上海轻工业》