技术的浪潮正以前所未有的速度席卷着各行各业,其中,工业检测领域正经历着由机器人、人工智能和无人机技术共同驱动的深刻变革。过去,工业检测往往依赖于人工操作,不仅耗时费力、成本高昂,更重要的是,对人员安全构成巨大威胁。检测人员不得不深入到密闭空间、高空作业,甚至直接暴露于腐蚀性材料环境中,风险无处不在。然而,无人驾驶飞行器(UAV),也就是我们常说的无人机,以及地面机器人技术的兴起,为改变这一现状带来了令人信服的解决方案,预示着一个自动化、数据驱动且更安全的检测时代的到来。

无人机在工业检测领域的应用呈现爆炸式增长。它们能够轻松规避地面障碍,进入难以到达的区域,这使得它们成为电力线巡检、桥梁评估和大规模基础设施监控的理想选择。Percepto 等公司正引领着全自动无人机检测的潮流,他们利用超视距(BVLOS)能力和人工智能驱动的系统,以极少的人工干预执行检测任务。例如,雪佛龙公司就在其美国业务中采用 Percepto 的技术,以提高安全性和效率。Percepto的部署充分展现了无人机检测的成本效益,在一些关键地区,他们将检测成本降低了40%以上,并大幅减少了人为错误。更进一步,无人机数据与 3D 建模软件的集成,正如 DroneDeploy 所提供的服务,能够创建物理资产的“数字孪生”,从而为检测数据管理提供一个集中式的、基于云端的工作流程。这种“数字孪生”不仅能够可视化资产状态,还能够进行预测性维护,防患于未然,例如提前识别潜在的腐蚀点或结构性缺陷。这超越了简单的数据收集,人工智能算法,例如 Neurala 和 Optelos 合作开发的技术,可以分析无人机捕获的图像,自动检测缺陷和异常情况,从而显著缩短检测时间并提高准确性。这些算法不仅能识别明显的裂缝和腐蚀,而且还能通过图像分析识别细微的结构变化,这些变化可能预示着更严重的问题。市场对这种需求做出了积极响应,Delair 等公司专注于为各个行业量身定制固定翼无人机和分析解决方案。固定翼无人机由于其更长的飞行时间和更大的载重能力,特别适用于大规模基础设施的巡检,例如石油和天然气管道,其采集的数据经过分析后,可以生成详细的线路健康报告。

尽管空中无人机在许多场景中表现出色,但某些环境需要不同的方法。这时,地面机器人或机器人履带车就派上了用场。Arix Technologies 是一家专注于为工业管道系统中的绝缘层下腐蚀 (CUI) 检测提供机器人解决方案的公司,由首席执行官 Craig Malloy 领导。他们的旗舰产品 VENUS 机器人履带车旨在导航复杂的管道网络,提供详细的检测数据,而这些数据通过人工方式获取既困难又危险。VENUS机器人能够穿梭于狭窄的管道之间,利用传感器扫描管道表面,提供高分辨率的腐蚀地图。地面移动检测机器人的利用正因其在危险环境中提高安全性和数据准确性的能力而受到越来越多的关注。ANYbotics 是一家总部位于瑞士的开发商,专注于为严峻的工业环境提供人工智能驱动的机器人检测解决方案,每天能够进行数百次视觉、热和声学检测。ANYbotics的机器人可以根据预先设定的路线,自主地巡视工厂,收集各种传感器数据,并将其上传到云端分析平台。建筑工地检测用自主地面机器人的开发也在不断推进,以应对不平坦的地形、碎片和移动机械等挑战。这些机器人配备了摄像头、激光雷达和其他传感器,可以实时地监测工地进度、安全情况和设备状态。一个选择和实施这些机器人的框架正变得越来越重要,以确保为特定的行业需求选择最合适的解决方案。例如,在选择机器人时,需要考虑的因素包括机器人的载重能力、续航时间、环境适应性和数据传输能力。

工业检测的未来在于无人机和地面机器人的协同组合。软件生态系统正在不断发展,以支持这些集成操作,从而实现可扩展的无人机运营和数据管理。Elsight 等公司提供的技术实现了可靠的 BVLOS 操作,这种日益增长的连接性对于释放这些系统的全部潜力至关重要。然而,仍然存在挑战。围绕无人机运营的监管障碍,尤其是在安全和许可方面,需要加以解决。目前各国的无人机法规差异很大,这给跨国公司的无人机部署带来了挑战。无人机技术本身的可靠性是一个持续关注的问题,有报告指出,很大一部分售出的微型无人机在几个月内就会出现故障,从而无法使用。尽管无人机技术取得了显著进展,但电池续航时间仍然是限制其应用范围的一大瓶颈。此外,广泛部署无人机的伦理影响,包括隐私问题和潜在的失业,需要认真考虑。一些社会团体担心无人机可能被用于非法监视,而另一些工人则担心自动化检测会取代他们的工作。尽管存在这些挑战,但机器人和无人机检测背后的势头不可否认,它们正在为工业维护和监控带来一个更安全、更高效和数据驱动的未来。在未来,我们可以预见到,无人机和地面机器人将不仅仅是检测工具,它们还将成为工业领域重要的信息收集和决策支持系统。