Spis treści
Roboty inspekcyjne możemy zaliczyć do kategorii mobilnych robotów (autonomicznych lub zdalnie sterowanych), które są wyposażone w zaawansowane systemy sensoryczne i analityczne. Przeznaczone są do diagnostyki technicznej bez konieczności bezpośredniego udziału operatora w miejscu inspekcji. Wyposażone w kamery wysokiej rozdzielczości, czujniki termowizyjne, LiDARy i systemy sztucznej inteligencji pozwalają na efektywną kontrolę jakości, bezpieczeństwa i niezawodności infrastruktury przemysłowej (choć nie tylko).
Zalety stosowania robotów inspekcyjnych
Bezsprzecznie największą zaletą robotów inspekcyjnych jest możliwość kontroli infrastruktury i procesów niedostępnych lub zbyt ryzykownych dla ludzi. Do tego przyspieszają prace serwisowe, optymalizują ich koszty i zwiększają bezpieczeństwo tych prac.
Żeby roboty inspekcyjne mogły z powodzeniem działać w wielu niebezpiecznych miejscach muszą charakteryzować się dużą odpornością na ekstremalne warunki środowiskowe, takie jak wysokie i niskie temperatury, atmosfera wybuchowa, przestrzenie skażone chemicznie czy wysokie promieniowanie. W każdym z tych miejsc człowiek byłby narażony na poważne obrażenia i jego udział w inspekcji wymagałby wdrożenia kosztownych środków bezpieczeństwa.
Kolejną istotną zaletą robotów inspekcyjnych jest możliwość pracy w miejscach, w których człowiek mógłby się nie zmieścić lub miałby mocno ograniczony zakres ruchów. To np. wnętrza rurociągów, zbiorników przemysłowych, kanałów wentylacyjnych, tuneli czy wąskie przestrzenie między ścianami. Zdolność robota do pracy w takich trudno dostępnych lokalizacjach eliminuje potrzebę demontażu instalacji czy tworzenia dodatkowej infrastruktury.
Roboty inspekcyjne, podobnie jak wszystkie inne roboty, mogą pracować praktycznie bez przerw przy zachowaniu takiej samej efektywności i powtarzalności. Zmienia się tylko operator, który nadzoruje jego prace i monitoruje otrzymywane dane. Wykorzystanie robota inspekcyjnego ogranicza również przerwy produkcyjne, gdyż w wielu przypadkach inspekcja może odbywać się podczas normalnej produkcji, bez konieczności wyłączania linii czy instalacji.
Polecany artykuł:
Rodzaje robotów inspekcyjnych według mobilności
Dostępne na rynku roboty inspekcyjne różnią się budową i posiadanymi funkcjonalnościami. Cechy te determinują ich możliwości działania i obszary zastosowań. Najbardziej znaczące różnice dotyczą konstrukcji ich napędów.
Roboty kołowe charakteryzują się największym udźwigiem spośród wszystkich typów robotów inspekcyjnych. Dzięki temu mogą być doposażone w różnorodne urządzenia peryferyjne. Ich zastosowanie sprowadza się głównie do pomieszczeń (hale produkcyjne, magazyny) o równej powierzchni.
Roboty gąsienicowe wykorzystywane są w miejscach, które wymagają stabilności i zdolności pokonywania przeszkód. Niska konstrukcja i duża powierzchnia styku zapewniają przyczepność na stromych pochyłościach, schodach czy w tunelach. Idealne np. do inspekcji rurociągów o dużych średnicach i kanalizacji.
Roboty kroczące (czworonożne) naśladują naturalne poruszanie się zwierząt, co daje wyjątkową zdolność adaptacji do nierównego terenu. Poruszają się po schodach, gruzowiskach, stromych stokach i powierzchniach, gdzie koła czy gąsienice mogłyby się nie sprawdzić.
Drony inspekcyjne rewolucjonizują kontrolę obiektów na dużych wysokościach. Eliminują potrzebę budowy rusztowań czy zatrudniania alpinistów przemysłowych. Wyposażone w zaawansowane kamery i stabilizację obrazu dostarczają wysokiej jakości danych wizualnych z linii energetycznych, turbin wiatrowych, kominów przemysłowych czy konstrukcji mostowych.
Roboty podwodne służą do inspekcji m.in. podwodnych części platform wiertniczych, zapór wodnych, rurociągów przesyłowych i kadłubów statków.
Polecany artykuł:
Najważniejsze cechy i technologie – wyposażenie robotów inspekcyjnych
Wybór odpowiedniego robota inspekcyjnego zależy od wielu czynników: środowiska pracy, specyfiki kontrolowanych obiektów i realizowanych zadań. Dlatego roboty inspekcyjne różnią się stosowaną technologią i wyposażeniem.
Poziomy autonomii
Sterowanie ręczne zapewnia pełną kontrolę nad ruchem i funkcjami inspekcyjnymi. Jest stosowane w sytuacjach, które wymagają maksymalnej precyzji lub w trudnych warunkach, gdzie algorytmy autonomiczne mogłyby zawieść.
Systemy półautonomiczne realizują samodzielnie zaprogramowane zadania, jednak możliwa jest ingerencja człowieka. Robot np. samodzielnie nawiguje po wyznaczonej trasie, zatrzymując się przy wykryciu anomalii i oczekując decyzji operatora.
Roboty inspekcyjne w pełni autonomiczne wykorzystują zaawansowane algorytmy nawigacyjne połączone ze sztuczną inteligencją do samodzielnego wykonywania powierzonych mu zadań. Planują trasę, omijają przeszkody, identyfikują nieprawidłowości i dokumentują je bez ingerencji człowieka.
Przeczytaj również:
- Automatyzacja z wykorzystaniem robotów kartezjańskich – efektywność, precyzja, niezawodność
- Roboty typu delta w przemyśle – kompaktowe, szybkie i niezawodne
Technologie sensoryczne
Systemy wizyjne obejmują kamery wysokiej rozdzielczości do dokumentacji wizualnej, termowizję wykrywającą punkty przegrzania czy wycieki ciepła oraz noktowizję, która umożliwia pracę w całkowitej ciemności.
Radar i LiDAR tworzą precyzyjne mapy 3D otoczenia, umożliwiają autonomiczną nawigację w zadymieniu czy zapyleniu i mierzą odległości z dużą dokładnością. Technologia SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) pozwala robotowi tworzyć mapę nieznanego terenu podczas poruszania się.
Czujniki gazów i substancji chemicznych identyfikują wycieki niebezpiecznych związków, monitorują poziomy toksyczności i ostrzegają o zagrożeniach wybuchowych.
Analiza akustyczna i wibracji wykrywa nieprawidłowości w pracy maszyn, identyfikuje pęknięcia konstrukcyjne generujące charakterystyczne wzorce drgań i przewiduje awarie zanim dojdzie do zatrzymania produkcji.
Zastosowania robotów inspekcyjnych w przemyśle
Roboty inspekcyjne mogą być wykorzystywane przez firmy z różnych branż, w których występują obiekty czy instalacje wymagające użycia tego typu urządzeń. Można jednak wyróżnić pewne branże, w których stosowanie robotów inspekcyjnych jest znacznie częściej spotykane.
Przemysł petrochemiczny i energetyczny
Roboty inspekcyjne wykrywają korozję rurociągów przesyłowych, monitorują szczelność zbiorników magazynowych i kontrolują stan izolacji termicznej. Mogą poruszać się po zakładach rafinerii, monitorując temperaturę i wykrywając wycieki gazów bez narażania pracowników.
Elektrownie i systemy energetyczne
W elektrowniach konwencjonalnych, jądrowych, wiatrowych i słonecznych roboty autonomiczne przeprowadzają regularne inspekcje turbin, transformatorów, linii przesyłowych czy paneli fotowoltaicznych. Działają w trudnych warunkach – wysokich temperaturach, promieniowaniu czy na dużych wysokościach – dostarczając precyzyjne dane diagnostyczne. Dzięki algorytmom rozpoznawania obrazu samodzielnie analizują stan urządzeń, identyfikują usterki i automatycznie rejestrują informacje alarmowe.
Zakłady produkcyjne
Roboty do inspekcji przemysłowej umożliwiają zbieranie danych, skanowanie i kontrolę jakości na terenie hal produkcyjnych. Wykonują powtarzalne zadania sprawdzania działania maszyn i monitoringu bezpieczeństwa. Dzięki kamerom, LiDAR-om i różnym czujnikom wykrywają wady konstrukcyjne, dokumentują postęp procesów i zgłaszają nieprawidłowości.
Przeczytaj również:
- Coboty w nowoczesnych fabrykach. Bezpieczna automatyzacja produkcji
- Automatyzacja procesów w erze Przemysłu 4.0 – magazyny i logistyka w przedsiębiorstwie produkcyjnym
Rurociągi i sieci przesyłowe
Diagnostyka rurociągów to jedno z najczęstszych zastosowań robotów inspekcyjnych. Wyposażone w kamery, czujniki i systemy nawigacyjne roboty precyzyjnie wykrywają uszkodzenia, korozję, nieszczelności i osady wewnętrzne. Dokładna ocena stanu instalacji pozwala na szybką identyfikację problemów bez wykopywania czy demontażu infrastruktury, co minimalizuje ryzyko awarii i ogranicza koszty konserwacji.
Inne zastosowania
Przemysł to tylko jeden z sektorów, w których roboty inspekcyjne znajdują zastosowanie. Jednak coraz częściej sięgają po nie również firmy z innych obszarów. W budownictwie np. wykorzystuje się je do monitoringu prac budowlanych w odległych lokalizacjach czy na rozległych placach budowy. Rolnictwo stosuje roboty do monitorowania stanu roślin, wykrywania chorób i szkodników, analizy poziomu nawodnienia i optymalizacji zbiorów. Wojsko wykorzystuje roboty czworonożne do rozpoznania, zwiadu, wsparcia logistycznego i operacji w trudnych warunkach.
Ponadto odpowiednio wyposażone roboty inspekcyjne przeszukują tereny dotknięte klęskami żywiołowymi – trzęsieniami ziemi, lawinami, powodziami. Mobilne roboty inspekcyjne można stosować również do monitorowania jakości powietrza, wody i gleby, wykrywania wycieków substancji toksycznych i badania skutków zmian klimatycznych.
Podsumowanie
Roboty inspekcyjne bez dwóch zdań będą rewolucjonizować diagnostykę przemysłową. Zapewniają bowiem bezpieczne, efektywne i precyzyjne rozwiązania dla najtrudniejszych wyzwań kontroli jakości i stanu technicznego. Pozwalają na efektywną kontrolę infrastruktury i procesów, które byłyby trudne lub niebezpieczne do sprawdzenia przez ludzi, przyspieszając pracę, optymalizując koszty i zwiększając bezpieczeństwo.
Do tego ciągły rozwój technologii (m.in. dalsza miniaturyzacja, wdrażanie algorytmów AI, integracja z systemami IoT, rozwój akumulatorów i systemów bezprzewodowego ładowania, coraz pełniejsza autonomiczność) będzie sprawiał, że roboty inspekcyjne będą zdolne wykonywać zadania w miejscach całkowicie niedostępnych dla człowieka. Firmy, które nie zdecydują się na inwestycję w tego typu rozwiązania, albo nie będą w stanie wykonywać diagnostyki niektórych obszarów, albo będą zmuszone ponosić znacznie większe koszty związane z inspekcją w tradycyjny sposób.
