【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种巡检机器人及巡检方法，属于机器人，尤其涉及一种催化剂自动化实验室的巡检机器人系统及巡检方法。
技术介绍
1、在现有的技术中，安全巡检机器人已经被应用于实验室和工业场所的安全巡检任务中，主要针对空气进行检测以及实现空气中较大漂浮物的拦截。但是，目前尚无针对催化剂自动化实验室这种特殊环境进行智能安全巡检的机器人。催化剂自动化实验室进行7*24小时运行过程中，不仅需要简单的气体检测，还需要对可能出现的各种危险情况实现自动化故障排除等。
2、然而，许多巡检机器人仍然依赖于人工操作或者预设路径的导航方式，这使得它们在复杂环境中的适应性和灵活性受到限制。尽管一些现有的巡检机器人已经实现了自主导航功能，它们在催化剂自动化实验室这一特定场景下的数据处理能力仍然存在显著不足。这些机器人通常缺乏针对实验室环境的定制化数据处理算法，无法有效处理和分析由多种传感器收集的复杂数据集。例如，它们可能无法准确识别和响应实验室中可能出现的多种化学气体浓度变化，或者在处理温度、压力等关键参数时缺乏足够的精度和实时性。此外，现有机器人的数据处理单元往往缺乏智能化的决策支持系统，这限制了它们在紧急情况下的快速响应能力。在催化剂自动化实验室中，这些不足可能导致安全风险的漏检，从而影响实验室的整体安全运行。此外，一些巡检机器人的远程控制功能也较为简单，无法满足操作人员对机器人进行精细化控制和调整的需求。
技术实现思路
1、根据本申请的一个方面，提供了一种催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，该机
2、所述催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，包括移动平台，其上设置有传感器组件和执行模块，采用分层结构设计，允许机器人在不同高度空间进行巡检；传感器组件用于检测实验室环境中的安全参数，发送给数据处理模块进行实验室安全状态评估；所述执行模块用于根据数据处理模块的评估结果执行相应的安全措施。
3、可选地，该系统还包括远程控制模块，用于允许操作人员通过远程终端实时监控实验室状态，向执行模块发送控制指令。
4、可选地，所述传感器组件包括伸缩杆和传感集成模块；
5、所述伸缩杆，用于调整高度，使所述传感集成模块的检测范围全面覆盖实验室各区域；其一端固定在所述移动平台上，另一端连接所述传感集成模块；
6、所述传感集成模块用于检测实验室环境中的安全参数；结合视觉识别算法进行实验室安全标准核查。
7、可选地，所述传感集成模块包括但不限于以下一种：激光雷达、超声波传感器、视频监控器、温度探测器、压力探测器、气体探测器。
8、可选地，所述激光雷达、超声波传感器用于进行环境映射，将监测数据发送给数据处理模块，所述数据处理模块基于深度学习算法分析障碍物的形状和大小，预测其运动轨迹，动态调整路径规划，选择最优路径绕过障碍物，同时使机器人系统保持与实验室设备间的最小安全距离。
9、可选地，所述伸缩杆采用碳纤维材质，具有质量轻、强度高、刚度大，不易变形的优点。
10、可选地，所述视频监控器用于进行定点和随机拍照，将所获得的视觉图像传输至数据处理模块，数据处理模块根据视觉图像进行场所环境检查。
11、可选地，所述场所环境检查包括：数据处理模块利用视觉识别算法，判断作业任务是否符合相关安全标准。
12、可选地，所述视觉识别算法选用卷积神经网络cnn。
13、可选地，所述卷积神经网络cnn根据以下至少一种视觉图像进行训练：催化剂自动化实验室中特有的设备、化学品及其存放状态、安全标志、实验室人员防护装备。
14、可选地，所述作业任务包括但不限于以下一种：分类存放设备、仪器及各类化学品；桌面不摆放食物、饮料；完成个体防护。
15、可选地，当所述数据处理模块判断操作不符合安全标准时，通过所述远程控制模块传递给实验室负责人进行进一步决策。
16、可选地，所述温度探测器、压力探测器、气体探测器分别用于获取环境中的温度、压力、气体浓度。
17、可选地，所述数据处理模块用于在获取到气体浓度数据后，预测气体浓度的波动情况，当出现异常时，提示可能发生泄露事件。
18、可选地，所述数据处理模块在预测时采用以下至少一种算法：支持向量机、随机森林算法。
19、可选地，所述支持向量机、随机森林算法根据实验室可能出现的多种化学气体的特定浓度范围和变化模式进行参数调整。
20、可选地，所述数据处理模块采用流式数据处理框架。
21、可选地，当所述气体探测器检测到有毒气体浓度超标后，所述数据处理模块指示执行模块启动通风系统，同时通过远程控制模块通知操作人员。
22、根据本申请的又一个方面，提供了基于上述催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统的巡检方法，包括：
23、催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统进入催化剂自动化实验室，移动平台在实验室内进行地毯式行走，其上的传感器组件进行高频率拍照及实验室环境检测，将拍摄的视觉图像、检测数据传输至数据处理模块进行实验室安全状态评估；执行模块根据数据处理模块的评估结果执行相应的安全措施。
24、可选地，该方法还包括：当传感器集成模块识别到异常，将异常的详细信息通过远程控制模块传递给实验室负责人等待决策。
25、可选地，所述异常的详细信息包括但不限于以下一种：异常类别、异常等级、异常位置。
26、可选地，该方法还包括：将传感器集成模块的伸缩杆调节到不同高度，实现分层空间巡检。
27、可选地，所述数据处理模块进行实验室安全状态评估包括：
28、对于气体浓度数据的处理，根据实验室中可能出现的多种化学气体的特定浓度范围和变化模式，对svm或随机森林算法进行参数调整，利用训练好的模型预测气体浓度异常波动，对可能的泄漏事件进行预警。
29、可选地，所述参数调整包括以下至少一种：调整特征选择、权重分配和分类阈值。
30、可选地，所述数据处理模块进行实验室安全状态评估还包括：对于视觉图像的分析，利用催化剂自动化实验室中特有的设备、化学品及其存放状态、安全标志、实验室人员防护装备对cnn模型进行训练，利用训练好的模型对以下至少一种检测对象进行自动识别：催化剂自动化实验室环境、实验室人员防护装备、化学品存放和使用规范。
31、可选地，所述执行模块根据数据处理模块的评估结果执行相应的安全措施包括：
32、当实验室负责人决策实验继续进行，先进行故障排除，将移动平台移动至对应试验设备，调节执行模块的机械臂至合适位姿，执行模块的末端执行器完成相应的故障排除操作。
33、可选地，所述故障排除操作包括但不限于以下一种：断电、关闭实验阀门。
34、本申请能产生的有益效果包括：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，该系统包括移动平台，其上设置有传感器组件和执行模块，采用分层结构设计，允许机器人在不同高度空间进行巡检；传感器组件用于检测实验室环境中的安全参数，发送给数据处理模块进行实验室安全状态评估；所述执行模块用于根据数据处理模块的评估结果执行相应的安全措施。
2.根据权利要求1所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，该系统还包括远程控制模块，用于允许操作人员通过远程终端实时监控实验室状态，向执行模块发送控制指令。
3.根据权利要求1所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，所述传感器组件包括伸缩杆和传感集成模块；
4.根据权利要求3所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，所述视频监控器用于进行定点和随机拍照，将所获得的视觉图像传输至数据处理模块，数据处理模块根据视觉图像进行场所环境检查；
5.根据权利要求3所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，所述温度探测器、压力探测器、气体探测器分别用于获取环境中的温度、压力
6.一种基于上述权利要求1-5所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统的巡检方法，其特征在于，该方法包括：
7.根据权利要求6所述的巡检方法，其特征在于，该方法还包括：当传感器集成模块识别到异常，将异常的详细信息通过远程控制模块传递给实验室负责人等待决策；
8.根据权利要求6所述的巡检方法，其特征在于，所述数据处理模块进行实验室安全状态评估包括：
9.根据权利要求6所述的巡检方法，其特征在于，所述数据处理模块进行实验室安全状态评估还包括：对于视觉图像的分析，利用催化剂自动化实验室中特有的设备、化学品及其存放状态、安全标志、实验室人员防护装备对CNN模型进行训练，利用训练好的模型对以下至少一种检测对象进行自动识别：催化剂自动化实验室环境、实验室人员防护装备、化学品存放和使用规范。
10.根据权利要求7所述的巡检方法，其特征在于，所述执行模块根据数据处理模块的评估结果执行相应的安全措施包括：
...【技术特征摘要】
1.一种催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，该系统包括移动平台，其上设置有传感器组件和执行模块，采用分层结构设计，允许机器人在不同高度空间进行巡检；传感器组件用于检测实验室环境中的安全参数，发送给数据处理模块进行实验室安全状态评估；所述执行模块用于根据数据处理模块的评估结果执行相应的安全措施。
2.根据权利要求1所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，该系统还包括远程控制模块，用于允许操作人员通过远程终端实时监控实验室状态，向执行模块发送控制指令。
3.根据权利要求1所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，所述传感器组件包括伸缩杆和传感集成模块；
4.根据权利要求3所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，所述视频监控器用于进行定点和随机拍照，将所获得的视觉图像传输至数据处理模块，数据处理模块根据视觉图像进行场所环境检查；
5.根据权利要求3所述的催化剂自动化实验室的智能巡检机器人系统，其特征在于，所述温度探...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜鹏，陈维东，李波，卢巍，陆杰，
申请(专利权)人：榆林中科洁净能源创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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