给移动机器人装上耳朵，感官全面智能升级

　　2020年以来，中国机器人产业进入发展快车道。一方面是市场需求受到疫情催化快速释放；另一方面，人口红利消退、用工成本的持续升高也助推着各类型机器人企业的小步快跑。机器人细分产品愈来愈丰富，不管是从政策层面还是市场需求层面看，未来5-10年都将是中国机器人产业发展的关键期。 　　可以预见的是，这期间机器人的业态将持续丰富，市场化进程将快速推进，会涌现出在细分领域不断创新的企业及产品形态。从工业到商业服务、再到特种应用，每个大模块下均开始裂变出多条细分的赛道，既要努力解决核心零部件的“卡脖子”问题，还要实现机器人国产化替代并向中高端产业应用发展的目标。 　　根据对移动机器人特别是巡检机器人、安防巡逻机器人及复合机器人的深入分析，我们发现，目前机器人的关键技术包括视觉、传感、人机交互和机电一体化等，是多学科、高科技交叉融合的产物。这其中机器视觉的应用已经较为成熟，同时也实现了多传感器协同，部分人工智能技术达到国际领先水平。但从市场需求的角度出发，现有机器人产品尚不能满足用户智能化需求，智能感知等关键技术严重制约机器人发展。例如：目前市面上绝大多数可移动机器人没有听觉感知能力！ 　　类比人类获取信息的途径，视觉占70%，听觉占25%，所以只有“眼睛”没有“耳朵”的机器人是不够智能的。“听”是声音采集的能力，而“觉”是更为关键的声音分析能力，这一点是普通拾音器产品所无能为力的。 　　针对上述行业痛点，西安联丰迅声自主研发出一整套“移动机器人听觉感知系统”，丰富多样的产品形态，可以满足移动机器人在各个细分应用场景中不同的听觉感知需求。 　　应用一、园区/厂区巡检机器人 　　巡检机器人搭载听觉感知模组，实时采集周围声音数据，基于国际领先的ESR环境声目标识别技术，分析处理环境噪声，自动进行声学特征提取、模型训练与比对记录，并于机器人系统平台端在线监测目标区域声场状态，当发现明显偏离正常状态的噪声时，系统会实时告警。 　　声传感器与核心板卡分离的产品设计，使安装方式更加灵活，可任意适配轮式、挂轨式、履带式等各种移动形态的机器人；嵌入式边缘运算的产品架构，几乎不占用机器人自身资源，也极大降低了集成开发工作量；而10Hz-60KHz的超宽频带范围，实现从次声到超声频段的全覆盖，使机器人功能更丰富，拓展更多应用场景。 　　在常规巡检需求中，可实现声音信号的可视化输出、特征提取、主频/分贝监测报警、环境声音滤波降噪及采集、监听、存储等功能。 　　而针对特殊细分场景，则可搭配相应算法，例如：应用于变配电系统智能化巡检机器人，可检测变压器、高压开关等设备所产生的局部放电现象；托辊异常声音检测识别，配合挂轨式巡检机器人，常见于煤矿、钢铁、水泥制造等广泛使用皮带机的行业；工业巡检机器人匹配旋转类设备故障监测算法，可以实现对区域内泵机、电机类设备工作噪声状态的实时监测。 　　应用二、安防巡逻机器人 　　随着国际防恐形势的日渐严峻，对军警或防暴巡逻机器人的需求也在不断涌现。此类机器人可搭载嵌入式智能空气声呐阵列，实现对环境声音信号的实时采集与处理，化被动监控为主动巡查。 　　利用智能空气声呐阵列对机器人原有监控摄像机云台进行升级补盲，当监控范围内出现异常声音信号时（例如：呼救、碰撞、爆炸、警报、枪声……），声呐阵列将毫秒级响应，迅速定位声源，并驱动云台转动到异常发声的方向进行查看。结合相应的音视频处理技术，系统将自动留存告警事件发生时段前后数秒音视频文件，无须海量回看查询，精准获取完整证据链，极大节省警力及安保人力。 　　可以做到360°全方位实时监控，目标明确有的放矢，解决常规监控技术手段中因方向不明导致的盲区大、取证难、不即时等问题，打破现有视频监控系统只能对图像实时查看、事后查询，智能化程度低的局限性。 　　智能空气声呐阵列基于嵌入式边缘运算系统，通过ONVIF协议可与市面上绝大多数的云台或监控球机进行适配，标准HTTP协议输出必要信息，仅需微量开发即可完成机器人声球联动的集成工作。 　　应用三、特种巡检机器人 　　声光一体检测模组，基于联丰迅声在麦克风阵列技术和声学信号处理技术上的深厚积累，利用波束形成算法获取声源分布数据，配合高清摄像头实时采集视频画面，将声源分布数据与视频图像进行声像融合，把变化的声源动态呈现出来。该产品不仅具备传统声学相机声音采集、图像采集、声源定位及可视化的功能，还创新融合了红外模块，可实时进行热成像检测，对设备故障多维度诊断，一个模组兼容多种功能，化繁为简。 　　搭载于电力系统巡检机器人，针对稳态或高瞬态声源、静止或运动物体都可以获得极佳的检测效果。巡查局部放电故障，可以实现远距离、不停车、精准定位故障点及后台可视化等功能。即便是电力开关柜不开柜门的情况下，依然能清晰、准确的确定开关柜内局放位置。配合旋转升降云台使用，无死角巡查工作区域。 　　石油化工系统巡检机器人，在有毒有害气体、高危高爆环境中替代人工巡检，发挥着重要作用。在日常生产、存储、外输过程中，一旦高压气体发生泄漏，会在泄漏处产生湍流，湍流产生振动频率与漏孔大小和几何形状相关的声波，较大的漏孔声波频率较低，能被人耳听到；较小的漏孔声波频率较高，往往超过20KHz，属超声波范筹，这时巡检机器人搭载声光一体检测模组即可大显神威。产品采用不锈钢外壳设计，完全满足防爆认证要求，适合应用于采油、采气厂，管道阀室、天然气公司、油田电力系统等行业设备的巡检。 　　除此之外，融合的红外热成像功能可对电机温度缺陷进行故障检测，适用于石化行业中缓冲罐、加热炉、进展阀组、输气管线、脱水岗、输油岗、集气岗、锅炉岗等场景的巡检。 　　用听觉感知能力为移动机器人赋能，让机器人感官升级 “看得见，听得到”，更全面更智能。