过完年回来,又钻进了实验室。但这次的项目和去年那辆射击竞赛小车不同——灵犀云卫是一台真正要投入使用的实验室巡检机器人。
项目的想法源于一个简单的观察:我们院的几间实验室每天晚上都需要有人巡检——检查设备电源、记录温度湿度、确认门窗关闭。这些事情又琐碎、又重复,还要占用宝贵的人力时间。如果能让一个机器人自动完成这些任务,就能把人力释放到更有创造性的工作上。
核心硬件选择的是华为鲲鹏平台,因为考虑到项目要和华为的数字工厂体系对接。机器人底盘是六轮独立悬挂的全向底盘,搭载了温湿度传感器、烟雾探测器、红外热成像仪和 360 度云台摄像头。导航方案用的是激光雷达 SLAM + UWB 室内定位的双重冗余。
软件栈是 ROS2 + Nav2 导航框架,巡检逻辑用 Python 写了一套状态机:
S_IDLE → S_PATROL → S_INSPECT → S_REPORT → S_RETURN → S_CHARGE
每个巡检点的检查项目可以通过配置文件灵活定义,不同实验室有不同的检查模板。
最难搞的是门。实验室有些门是闭门器、有些是感应门、还有几扇是推拉的。怎么让机器人自己开门?目前的做法是只巡查不需要穿门的区域,穿门的区域留到下一代。但这显然不够优雅——我在想能不能在机器人上加一个简单的机械臂来按开门按钮。
团队里有三个核心成员——我是负责软件和算法部分的。有个做嵌入式的队友已经在 ESP32 上部署了传感器的边缘计算节点,数据采集和预处理在本地完成,只有异常事件才上传到云端。这个架构的设计理念是所有物联网设备都需要考虑的——永远不要在终端做重计算。
目前还在开发中,预计年中能跑通第一个完整巡检循环。虽然离量产还差很多,但每次看着它真正走完一圈巡检路线,还是有种给无生命的金属和代码赋予了某种可靠感的满足。
