Basler助力實現(xiàn)對長途列車的自動檢測

ainet.cn 2024年02月28日

Deutsche Bahn德國聯(lián)邦鐵路公司使用圖像技術(shù)來完成維護(hù)工作：借助E-Check，為不斷增加的長途運輸旅客數(shù)量做好準(zhǔn)備。

01 火車數(shù)量不斷增加，技術(shù)工人日益短缺

在未來幾年內(nèi)，Deutsche Bahn德國聯(lián)邦鐵路公司的長途運力將比2020年增加近一倍。屆時，維護(hù)需求將會增加。除了進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和人員投資之外，還需要投資自動化系統(tǒng)才能滿足上述需求。啟動E-Check流程旨在開發(fā)一套半自動化的檢測和維護(hù)系統(tǒng)，用于維護(hù)各種ICE城際快速列車(ICE是德國InterCity Express長途列車的縮寫)。第一個配備新技術(shù)是位于科隆市尼佩斯區(qū)的ICE工廠。到2025年，柏林、多特蒙德、漢堡和慕尼黑將陸續(xù)采用這項新技術(shù)。E-Check可提供的幫助包括：

讓更多列車保持活躍的運行狀態(tài);

簡化和促進(jìn)維護(hù)規(guī)劃;

減少維護(hù)工作中因人員短缺造成的瓶頸。

02 相機(jī)技術(shù)和人工智能的應(yīng)用難點

列車是一套由各種功能單元組成的復(fù)雜系統(tǒng)。檢查它是否存在潛在缺陷或者能否滿足維護(hù)要求是一項艱巨的任務(wù)。圖像處理技術(shù)也面臨著許多挑戰(zhàn)，其中包括：

32臺同步相機(jī)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù);

光源條件欠佳;

環(huán)境波動強(qiáng)烈，以及需要不斷調(diào)整焦距來確保正確對焦。

除了高性能硬件外，這項任務(wù)還需要借助精妙復(fù)雜的人工智能軟件。這就必須花費巨資對其進(jìn)行驗證和認(rèn)證。畢竟，在與安全相關(guān)的任務(wù)中，AI技術(shù)必須要與人工檢查同樣可靠。因此，E-Check的目標(biāo)是建立一個混合型檢查系統(tǒng)：保留人力維護(hù)流程，并讓AI技術(shù)承擔(dān)部分任務(wù)來提高工作效率。

03 圖像處理系統(tǒng)是E-Check的重要組成部分

在E-Check項目中，Gestalt Robotics公司(提供軟件和芯片技術(shù))、Strama-MPS公司(提供集成機(jī)械工程技術(shù))與Götting公司(提供AGV硬件)組成了一個聯(lián)合企業(yè)。Gestalt Robotics公司正在開發(fā)適用于外部檢測的建筑專用人工智能模型，名為infraView。

E-Check包括一個可采集緩駛列車的完整圖像的相機(jī)拱門、一個可選配的移動式地下裝置和移動式E-Check Cobot，該Cobot機(jī)器人可協(xié)助檢查底盤并管理自來水和廢水供應(yīng)。

進(jìn)入檢修大廳的列車要經(jīng)過裝有32臺Basler ace 2相機(jī)的相機(jī)拱門。a2A5328-4gcPRO它每秒可記錄兩幅高分辨率圖像。然后需要在維修大廳使用移動式E-Check Cobot。每個Cobot機(jī)器人配備兩條機(jī)械臂，每條機(jī)械臂各安裝了一臺Basler ace 2 a2A5328-4gcPRO 相機(jī)，它可以拍攝到靜態(tài)相機(jī)無法采集到的區(qū)域。

ace 2相機(jī)是移動式地下檢測設(shè)備(MUFIG)的核心部件，可提供高分辨率的數(shù)據(jù)，用于檢測潛在的缺陷和異常。© 德國聯(lián)邦鐵路股份公司 / Oliver Lang

相機(jī)收集的數(shù)據(jù)由Gestalt Robotics公司的"AutomateOS"媒介軟件進(jìn)行處理，以供后續(xù)步驟使用。然后，這個精妙復(fù)雜的人工智能系統(tǒng)就可以檢測出潛在的異常和缺陷，并對其進(jìn)行分類。例如，檢測松動或丟失的螺絲、材料磨損或可能危及安全的石屑損壞。

員工還能對人工智能系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和修正，以持續(xù)不斷地改進(jìn)系統(tǒng)。在軟件方面，系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作是由流程規(guī)劃器負(fù)責(zé)，所有流程數(shù)據(jù)都透明、安全地存儲在數(shù)據(jù)庫中。

移動機(jī)器人不僅能在識別維護(hù)需求方面提供支持，還能執(zhí)行清空和填充列車水箱的任務(wù)。這項工作由帶有兩條機(jī)械臂的移動Cobot獨立完成。