从0开始设计机器人(1)

智能安防机器人概述

安防行业是随着现代社会安全需求应运而生的产业。可以说,社会只要还有犯罪和不安定因素存在,安防行业就会存在并发展。事实证明,社会犯罪率往往并不因社会的发展、经济的繁荣而减少。
纵观安防行业发展历程,主要是围绕着视频监控在不断改革升级,至今共经历过五次变革。“看得到、看得远、看得清”一直是推动行业进步的主要因素。自2015年AI技术的产品化引入,使得行业从被动监控向主动识别过度,“看得懂”成为了视频监控产品的主旋律。2016年、2017年通过国家大力建设和企业积极创新的共同作用,2018年智能安防行业进入快速落地阶段,科技开始真正赋能产业。随着自动驾驶技术相关产业链发展,安防行业机器人产品也开始不断在市场上涌现。
整体安防产业链如图所示:

安防机器人基本现状

从2013年起中国就已经成为了世界上最大机器人市场,未来10-15年有绝大可能仍将保持在这一位置。而在研发投入上,中国也下了不少力度。据IDC预测:2018年全球机器人和无人机解决方案的支出将达到1031亿美元,其中机器人技术支出将达到940亿美元,占整个2017-2021年预测支出的90%以上。其中,工业机器人解决方案将占机器人支出的最大份额超过70%,其次是服务机器人和消费机器人。同时,中国拥有着机器人产业完整的产业链条。因此,守着亿万级的安防市场蛋糕,在国家天网工程和雪亮工程的大环境下,结合着中国机器人完善的产业链条,安防机器人可以说站在了产业和行业两个风口上。
具有巨大需求缺口的安防行业,似乎正成为服务机器人的新方向。安防机器人在一定程度上替代视频监控和安保人员,成为无人安防领域的一种选择。
在一些特殊作业领域,借助智能机器人的可以移动特征,可以有效监测环境中出现的异常情况。

举个示例:电力线巡检机器人,可以搭载红外温度传感摄像头,对整个作业区域的电力设备进行监测,一旦出现异常情况,上报告警至监控平台。对电力设备的温度检测采用人工或者全线铺设广泛监测装置的方式,不是很好解决办法。人工巡检存在管理上风险,漏检、未检、巡检人身安全都是作业过程中存在的问题。全线铺设方式,一次投入的成本过大,变更场地不够灵活。采用智能巡检机器人,可以柔性投入,机器人按照设定的巡检路线进行作业,不存在漏检、未检的风险。同时机器人能够全天候作业,按照巡检任务全勤进行线路监控。

安防机器人类别

安防智能机器人根据使用场景可分为,两种主要的场景:封闭环境、开放环境。
封闭环境的应用领域主要有:机房巡检(数据中心、电信机房等)、电商仓库、电力巡检(变电站、输配线路、核电站等)。
开放环境的应用领域主要有:轨道交通、景区、工业园区、住宅小区等。

应用在开放环境中巡检机器人对导航的精准度和专业检测、报警能力有更高要求。使用的机器人智能检测基础能力包括:烟火检测、高温告警、异常声音告警等;巡逻机器人因使用场景丰富,所以需求空间更大,由于需要暴露在开放的室外,所以对导航稳定性、流畅性,本体鲁棒性等方面有很大的要求。巡检机器人完成的任务主要包括、人脸识别、人体检测、辆检测及识别、烟火检测、异常行为分析以及人证核验、语音交互与语义分析等。

技术及难点

智能安防机器人是实现主动安防的一次新突破,借助智能机器人的技术特征可达到巡检、巡逻、监控三者三位一体相辅相成。
智能安防机器人的核心技术包括本体的低速无人驾驶技术(由底盘技术、传感器组合和自主导航 SLAM 技术组成)、以计算机视觉为主的VSLAM技术、人工智能视频分析技术和网络传输、云平台管控相关技术。尤其是5G应用逐渐开始商用,将来智能巡检机器人借助5G特征可以完成更多任务。在落地应用中安防智能机器人有两大技术难点,一是如何保证 SLAM 技术在动态导航中的稳定性和准确性;二是如何保证在光照强弱不一、恶劣天气情况,以及多移动目标等复杂场景下,机器智能技术的可用性。

目前智能安防机器人还无法实现自学、自理、自决 等完全智能的能力, 但已经具备了目标检测、物体识别、环境感知、多模态交互等基本的分析判定功能,未来相关技术的突破还有赖于学术成果落地,以及市场的实际需求的推动。
安防智能机器人系统构成包括机器人、网络系统、机器人云平台、 可拓展设备, 以及充电坞 ,其中机器人本体近年来不断增加边缘计算能力,多采用 CPU+GPU 的芯片模式;网络传输方面多为视频传输需求,使用包括 WiFi 、移动互联网(4G、5G)、BLE通信、LoRA等多渠道传输。云平台主要作用是多机器人管理调度、应急控制、业务处理、视频分析、数据报表、安全态势分析、第三方数据平台接入等,是开放性合作的重要载体。安防智能机器人在落地部署方面 主要包括 机器人运行环境勘察 、 制定网络部署方案 、 制定机器人巡检 巡逻方案 、 机器人建图 ,以及机器人巡检巡逻路径 和 工作目标设定 。

目前实际交付中对技术支持团队的要求较高, 需要技术支持人员对机器人的各项功能 、 对各类网络特性,技术团队对工程实施能够熟悉掌握。针对不同的行业特征,所需要了解的部署方式不同,要求机器人公司有比较深刻的行业洞察。未来随着机器人整体系统的完善稳定化,部署过程会越来越简单。

原文地址:https://blog.51cto.com/11597737/2422180

时间: 2024-11-02 09:45:58

从0开始设计机器人(1)的相关文章

(转)OAuth 2.0的设计思路

OAuth是一个关于授权(authorization)的开放网络标准,在全世界得到广泛应用,目前的版本是2.0版. 本文对OAuth 2.0的设计思路和运行流程,做一个简明通俗的解释,主要参考材料为RFC 6749. 原文地址:http://www.ruanyifeng.com/blog/2014/05/oauth_2_0.html 一.应用场景 为了理解OAuth的适用场合,让我举一个假设的例子. 有一个"云冲印"的网站,可以将用户储存在Google的照片,冲印出来.用户为了使用该服

android开发之-Android 开发之4.0界面设计原则-整理

设计原则: 一.让人着迷: 1.给人惊喜:使用漂亮的界面.精心的动画.适时的音乐. 2.真实的对象比按钮和菜单更有趣 这句话的意思是:使用描述描述性的图标作为快捷方式,界面美观 当然这个快捷方式是描述一个实体的,像一个人,不是扁平化的 3.个性化设计 提供个性化设计,提高亲切感和控制感.多设计几套个性化方案 4.记住人们的使用习惯,不要重复问 记住人们的使用习惯,不要重复问.多使用可以自动记住的控件,Autocomplete控件,不要每次询问操作 二.简单我的生活 1.使用简单词.短句子. 人们

USB2.0学习笔记连载(六):USB2.0硬件设计需要注意事项

笔者在设计USB2.0时找到了一个官方给的硬件设计正确设计指南,其中有些内容还挺nice的.不单单只是USB的设计,其中有些思想可以应用到其他的场合中. 对于USB2.0而言,全速状态下可以达到480Mbps,带宽相比USB1.0提高了不少.USB2.0的供电大功率供电可以达到500mA,实际上加上USB自身消耗,也就是在450~480mA左右. 1.USB供电 对于外部器件的供电选择,可以使用USB进行供电,也可以自供电.关于USB集线器的介绍参看另外一篇关于USB集线器的介绍. USB进行供

thinkphp 5.0 模块设计

模块设计 5.0版本对模块的功能做了灵活设计,默认采用多模块的架构,并且支持单一模块设计,所有模块的命名空间均以app作为根命名空间(可配置更改). 目录结构 标准的应用和模块目录结构如下: ├─application 应用目录(可设置) │ ├─common 公共模块目录(可选) │ ├─common.php 公共函数文件 │ ├─route.php 路由配置文件 │ ├─database.php 数据库配置文件 │ ├─config.php 应用配置文件 │ ├─module1 模块1目录

《开源框架那些事儿12》:框架2.0的设计梳理

前面从各个角度,讲了大概11篇了.言归正传,这里讲解一个完整的框架设计实例.这里不是一个空白的描述,而是基于V1.0之后的建构.因此,整个设计过程,也会尽量少走一些弯路.一起来看看吧! 方法论 方法论决定了可以达到的高度 方法论,就是人们认识世界.改造世界的根本方法. 它是人们用什么样的方式.方法来观察事物和处理问题.概括地说,世界观主要解决世界"是什么"的问题,方法论主要解决"怎么办"的问题. 方法论是一种以解决问题为目标的体系或系统,通常涉及对问题阶段.任务.工

thinkphp5.0模块设计

5.0版本对模块的功能做了灵活设计,默认采用多模块的架构,并且支持单一模块设计,所有模块的命名空间均以app作为根命名空间(可配置更改). 目录结构 标准的应用和模块目录结构如下: ├─application 应用目录(可设置) │ ├─common 公共模块目录(可选) │ ├─common.php 公共函数文件 │ ├─route.php 路由配置文件 │ ├─database.php 数据库配置文件 │ ├─config.php 应用配置文件 │ ├─module1 模块1目录 │ │ ├

高屋建瓴 cocos2d-x-3.0架构设计 Cocos2d (v.3.0) rendering pipeline roadmap(原文)

Cocos2d (v.3.0) rendering pipeline roadmap Why (the vision) The way currently Cocos2d does rendering is good but it is beginning to feel somehow antiquate and moreover it doesn't actually leverage modern multi core CPUs so popular nowadays on most mo

JAVA程序设计(11)-----面对对象0基础设计 麻将 创建麻将牌 然后洗牌 发牌~ 恩 就这样

zzzzZZZZ 1.開始还想贴图的 实在太懒了-- 这是一张麻将 package com.lovo; import java.awt.Graphics; import java.awt.Image; /** * 类 : 麻将牌 * @author Abe 属性:花色 点数 图片 */ public class Mahjong { private Suits suits; private int face; private Image image; /** * 构造器 * * @param su

C#设计模式(0)——设计原则

出处:https://www.cnblogs.com/wyy1234/ 阅读目录 设计原则 1.单一职责原则 2.接口隔离原则 3.开闭原则 4.里氏替代原则 5.合成复用原则 6.依赖倒置 7.迪米特法则(最小知道原则) 回到顶部 设计原则 使用设计模式的根本原因是适应变化,提高代码复用率,使软件更具有可维护性和可扩展性.在进行设计的时候,我们需要遵循以下几个原则:单一职责原则.开闭原则.里氏替代原则.依赖倒置原则.接口隔离原则.合成复用原则和迪米特法则. 1.单一职责原则 专业的人做专业的事