1. Overzicht inspectierobotsysteem
Het inspectierobotsysteem bestaat uit de quadruped inspectierobot, een railplatform, een voedingsplatform, een communicatieplatform, een positioneringsmodule en andere subsystemen. De systeemarchitectuur is georganiseerd in drie lagen: de uitvoeringslaag, de communicatielaag en de beheerlaag. De uitvoeringslaag omvat de intelligente quadruped inspectierobot en de autonome laadmodule, die gegevensacquisitie, autonoom laden en andere functies mogelijk maken.
1.1. Intelligente Quadruped Inspectierobot
Zoals hieronder weergegeven, is de quadruped inspectierobot uitgerust met een laser methaanbewakingssysteem, een laser methaan op afstand detectiesysteem en high-definition video. Het wordt bestuurd door een ingebouwde high-performance CPU en maakt gebruik van industriële componenten voor betrouwbare werking en uitgebreide functionaliteit.
![]()
2.1.1. Geavanceerd Laser Methaan Detectiesysteem
Het geavanceerde laser methaan detectiesysteem maakt gebruik van TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) technologie om methaan in de lucht te bemonsteren en te analyseren. De detectielimiet kan het niveau van 500 ppb bereiken. Door fluctuaties in de atmosferische methaanconcentratie te analyseren, bepaalt het systeem of er mogelijk een gaslek in de buurt aanwezig is. Dit maakt vroege detectie van abnormale omstandigheden mogelijk, helpt escalatie naar grote incidenten te voorkomen en vermindert potentiële risico's voor eigendommen en personeel. De belangrijkste prestatieparameters zijn als volgt:
Prestaties geavanceerd laser methaan detectiesysteem:
1) Detectielimiet: 500 ppb
2) Meting over het gehele bereik ondersteund
3) Snelle analyse, met één set meetgegevens die elke 0,5 seconde wordt uitgevoerd
4) Functie voor abnormale temperatuuralarm; configureerbare waarschuwings-/alarmdrempels met over-temperatuurwaarschuwingen
![]()
2.1.2. High-Definition Zichtbare Lichtcamera
De industriële high-definition kleurencamera is een dag/nacht netwerkcamera met 4 megapixels en een maximale resolutie van 2688 × 1520. Het ondersteunt functies zoals belichtingscompensatie en automatische witbalans, waardoor beeldopname en gegevensoverdracht mogelijk zijn onder een breed scala aan lichtomstandigheden.
Specificaties high-definition zichtbare lichtcamera:
1) Maximale resolutie: 2688 × 1520
2) Brandpuntsafstand: 5–160 mm; 32× optische zoom; 16× digitale zoom
3) Maximale resolutie: 2K; ondersteunt automatische iris, autofocus, automatische witbalans, achtergrondverlichtingscompensatie, breed dynamisch bereik (WDR), 3D digitale ruisonderdrukking en dag/nacht schakeling
4) Ondersteunt deep-learning-gebaseerde intelligente functies:
![]()
2.1.3. Co-axiaal Zichtbaar Licht Laser Methaan Op Afstand Detectiesysteem
Door optisch ontwerp handhaaft het co-axiale zichtbare licht laser methaan op afstand detectiesysteem dezelfde zichtlijn als de zichtbare lichtcamera, waardoor "wat je ziet is wat je meet" mogelijk is. Het dient als een visuele sensor module voor de robot en ondersteunt foto-gebaseerde bevestiging van leklocaties.
Specificaties op afstand detectiesysteem:
1) Maximale detectieafstand: 100 m
2) Statische detectielimiet: 5 ppm·m
3) Toepasbare technische standaard: JJF-078
![]()
2.2. Voedingsplatform
De intelligente quadruped inspectierobot maakt gebruik van een gecombineerde voedingsarchitectuur met snel te verwijderen lithiumbatterijen en gedistribueerd contactloos laden.
Wanneer de batterij van de robot bijna leeg is, kan deze opladen bij het dichtstbijzijnde oplaadpunt. Elk gedistribueerd oplaadstation gebruikt 220 VAC van de dichtstbijzijnde verdeeldoos als stroominvoer, wat betrouwbare veldoperaties ondersteunt. Voordat de robot zijn positie bevestigt en koppelt met het oplaadstation, blijft het station spanningsloos om geladen koppelen te voorkomen. Eenmaal volledig uitgelijnd, zendt de robot een signaal uit en schakelt het oplaadstation in om het laden te starten.
1) Gedistribueerde oplaadpunten gebruiken 220 VAC als stroominvoer voor betrouwbare veldoperaties
2) De quadruped inspectierobot werkt op batterijen en gebruikt een ternaire lithiumbatterij
3) Batterijcapaciteit ondersteunt meer dan 15 km rijden onder volledige belasting met één lading
4) Het oplaadstation is in principe ontworpen om vonkvorming te voorkomen voor verbeterde veiligheid
5) De robot ondersteunt ook snelle batterijvervanging; in geval van nood kan een reservebatterij snel worden geïnstalleerd om tijdelijke missies te ondersteunen
![]()
2.3. Positioneringsmodule
De quadruped inspectierobot werkt langs vooraf gedefinieerde routes. Het bouwt navigatie- en positioneringskaarten met 3D LiDAR en fuseert gegevens van 3D LiDAR, IMU, odometrie, RTK en andere sensoren om nauwkeurige lokalisatie en autonome navigatie te bereiken.
2.4. Technische Specificaties
|
Technische specificaties quadruped inspectierobot |
|
|
Afmetingen rechtopstaand |
Ongeveer 1100 × 450 × 950 mm |
|
Afmetingen ingeklapt |
Ongeveer 880 × 460 × 630 mm |
|
Gewicht |
Ongeveer 82 kg (complete unit, incl. batterij) |
|
Ingress protection |
Robotlichaam: IP67 |
|
Batterij |
Capaciteit: 45 Ah (2.250 Wh); spanning: 58 V |
|
Bedrijfsduur |
Totale bedrijfsduur: 4–6 uur |
|
Vervangbare wiel-poot module |
Optioneel |
|
Statische staande belasting |
Max. 120 kg |
|
Continu lopende belasting |
>40 kg |
|
Aandrijfconfiguratie |
Quadruped aandrijving |
|
Minimale draaicirkel |
Niet meer dan 1× de robotlengte |
|
Maximale snelheid |
6,1 m/s |
|
Maximale snelheid met 20 kg lading |
3,5 m/s |
|
Autonome inspectiesnelheid |
2 m/s |
|
Continu lopende belasting |
>40 kg |
|
Statische staande belasting |
Max. 120 kg |
|
Maximale hellingshoek |
>45° |
|
Maximale obstakelhoogte |
Kan een stap van 40 cm beklimmen en afdalen |
|
Reisveiligheidsfuncties |
Obstakelstop, botsingsstop, valbeveiligingsstop en obstakelontwijking |
|
Navigatie |
Multi-sensor fusie: 3D LiDAR + IMU + odometrie + RTK |
|
Herhaalbaarheid van autonome navigatiepositionering |
±30 mm |
|
Maximale doorwaaddiepte |
500 mm |
|
Trappenklimvermogen |
Maximale tredehoogte: 20–25 cm |
|
Springbare greppelbreedte |
0,5–1,2 m |
|
Maximale springafstand |
>1,6 m |
|
Compute hardware voor besturing en perceptie |
Intel Core i5 ×1, Intel Core i7 ×3, NVIDIA Jetson Orin NX ×1 (varieert per configuratie) |
|
Perceptiesensorconfiguratie |
3D LiDAR ×1 + dieptecamera's ×2 + optische camera's ×2 (varieert per configuratie) |
|
Externe interfaces |
1000M Base-T Ethernet ×4; USB 3.0 ×4; 12 V ×4; 5 V ×1; 24 V ×4; BAT ×1 |
|
Bedrijfsvochtigheid |
0–95% (niet-condenserend) |
|
Opslag- en transporttemperatuur |
-25–55°C |
|
Bedrijfstemperatuur |
-40–50°C |