工業設施的氣體檢漏不但危險耗時，而且容易出現人為錯誤，并可能出現多種解讀。為了提供一種更安全、更高效和更可靠的解決方案，RoboGasInspector借此應運而生。這一創新的氣體泄漏遠程探測與定位機器人系統是由多家德國公司和研究所聯合研發而成，并采用了FLIR GF320光學氣體紅外熱像儀。

一個由9家公司和研究所組成的聯盟開發出了一款用于大型技術設施氣體泄漏探測和定位的自主移動機器人原型。該聯盟提出了一套無需直接進入危險區域，也無需人類參與，就能執行工業設施檢查任務的系統。這款機器人可用于設施的例行檢查或特定系統部件的針對性檢查。系統的獨立機動性通過應用各種導航傳感器和借助遠程控制隨時進行的人工干預來實現。系統還配備視頻與光學氣體遙測裝置，使其能夠檢查此前由于受進入限制而難以檢查的系統部件。

創新性監視進程的發展充分利用最先進的測量與自動化技術和遙控技術，此外，機器人學技術也提高了各種檢查的可靠性、效率和成本效益。與此同時，對于單調又耗時的勞動密集型任務，它還可減輕技術人員的工作量。

RoboGasInspector由三個模塊構成：鏈傳動移動平臺、導航模塊和檢查模塊。注意該裝置頂部的FLIR GF320紅外熱像儀。

這是一項合作性研究計劃的起點。該計劃由卡塞爾大學機械工程系的AndreasKroll博士和Ludger Schmidt博士主持，并獲得了德國聯邦經濟技術部240萬歐元的補貼。 卡塞爾大學測量與控制技術系博士Andreas Kroll解釋道：“這個計劃的目的是開發和測試一種創新的帶有檢查機器人的人機系統。這些機器人具有遠程氣體測量和本地智能功能。氣體泄漏的探測和定位在很大程度上應該由移動機器人獨立完成。在這個過程中，移動機器人還應該分析測得的數據，記錄檢查結果?！?/p>

在有毒或爆炸性氣體使用之處應格外小心謹慎。這正是化工行業、生物氣體工廠和天然氣供應商需采用嚴格檢查規范的原因。預防性檢查方案通常需要人員每天執行耗時的例行檢查程序。執行這些定期檢查時，員工要檢查系統是否正常運轉，因此員工通常依靠自己的理解和經驗，而不使用測量技術。對Andreas Kroll和LudgerSchmitt教授來說，對這套新系統的首先需滿足的要求是：它應該能夠執行自動化、無危險的檢查和監控，并且應能夠獨立應對問題。

安全和效率

工業廠房（如化工廠、煉油廠、氣體壓縮站）的操作員將其員工和生產設施的安全放在首位。

多傳感器檢查模塊：方位/俯仰云臺（1）裝有一臺熱像儀（2）、一臺活動的TDLAS測量儀器（3）、一個激光測距儀（4）、一部攝像機（5）和用于氣體可視化的FLIR GF320紅外熱像儀（6）。計算機和其他電氣/電子模塊安裝在配電箱（7）內。

FLIR GF320在泄漏現場將不可見氣體可視化，泄漏氣體顯示為黑色煙霧。

執行諸如反復檢查等例行程序時，總會存在由于注意力不集中，不慎忽略潛在危險源的可能性。因此，創新性檢查技術的發展，以及對操作員在技術系統管理方面的靈活性和表現的重視，不僅具有經濟意義，還可減輕人力執行重復性例行任務的工作量，提高各種檢查任務的覆蓋范圍。

初試身手

RoboGasInspector首次在卡塞爾大學的一間禮堂里展示。這款機器人獨自走完了一段檢查路徑，成功越過了各種障礙和一個斜坡。 在指定的檢查現場，這款機器人檢查了各種管道，發現了一處甲烷泄漏。在接下來的數月間，在實驗室環境中，這一成果被擴展應用于數平方公里的大型工業設施，其中包含了風和陽光以及系統運行產生的混合因素等環境因素。

傳感器系統水平搖攝角度（俯視）和俯仰角度（下方側視）

RoboGasInspector的驅動系統和導航

RoboGasInspector由三個模塊構成：鏈傳動移動平臺、導航模塊和檢查模塊，后者集成了FLIR GF320光學氣體紅外熱像儀。鏈傳動平臺裝有電力驅動裝置和常規電池。導航模塊由2D激光掃描儀（正面和背面，對于在建筑物內部導航尤為重要）和一個用于戶外導航的GPS。RoboGasInspector不斷將待檢查的現場與數字地圖進行對比，使這臺鏈條驅動。

檢查模塊

檢查模塊在方位/俯仰云臺裝置上集成了各種計量儀器，包括一個遠程甲烷泄漏探測器（RMLD），該探測器是基于一臺活動的可調諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）儀。它是通過一個紅外線激光器起作用：激光束投射到某個表面，被反射回來，然后測量其剩余強度。此外，檢查模塊上還安裝有FLIR GF320紅外熱像儀，以此將氣體可視化。

為了確保RoboGasInspector自身不會產生危險，其還裝配有內置氣體傳感器，該傳感器在爆炸下限（LEL）超過10%時關閉整個系統，從而防止可能引燃周圍環境的潛在危險。

獨立測量

機器人可獨立完成測量數據的處理和模式識別。RoboGasInspector還會自動執行指定路線檢查，并實施測量。盡管如此，機器人依然持續不斷地與控制室保持聯系，如有必要，可從控制室進行遠程控制。為此，方位/俯仰云臺測量模塊上還集成了一臺攝像機。但在正常運行模式下，RoboGasInspector獨立工作，只將所有測量數據通過WLAN傳送至控制室。

RoboGasInspector的現狀與未來

在此期間，系統原型在大量測試中所展示的用途和功能已給人們留下了深刻的印象。在測試中，驅動裝置、導航系統和補充傳感器系統表現出色。

在原本難以進入的場地，RoboGasInspector有助于獨立氣體檢漏和泄漏定位。此外，它還有助于避免在具有潛在危險的環境中投入人力進行檢查。但在部署于工業環境之前，還需要進一步的研發（例如在爆炸保護、軟件開發等方面），并且在部署于商業環境之前，無疑還必須澄清法律問題。盡管如此，自主移動氣體探測和泄漏定位機器人在今天已經成為可能，并可顯著提高安全性。

FLIR Systems GF320紅外熱像儀是RoboGasInspector的關鍵組件。它幫助系統從安全距離探測有時候具有危害性的氣體泄漏。