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【WRC 大咖观点】陈方平《超低空——天地一体物联体系》

时间: 2021-10-14

2021世界机器人大会第一天线下主论坛——“领航峰会”群星璀璨,产、学、研各领域大咖齐聚首,共话巅峰,为机器人未来发展领航。

峰会现场,北京云圣智能科技有限责任公司创始人兼首席执行官陈方平上台发言,演讲主题为《超低空——天地一体物联体系》。以下为陈方平先生演讲内容全文整理。

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欢迎进入“超低空——天地一体物联体系”时空领域,今天讲的可能比较多的是地面机器人,我会从天上和地上500米空间充分给大家展示。

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超低空的范畴是什么?在我的理解,0-500米的空间定义为超低空,这一片空间的资源其实有很多数据、价值、资源以及行业痛点问题需要解决,我们来看一个小短片。

我们可以这样定义,500米之下、地表之上的空间为超低空,地表资源可以通过低空充分辐射,500米之上已经有常态化、高频次运行的直升机、客机和地球同步卫星,我们希望通过地面机器人结合空中一体化的全自动机场实现500米数据、资源、行业痛点的充分解决。

地表之上有什么?能够解决什么基础设施问题?光伏发电站需要检查光伏破损和污渍,190万公里的高压输变电线路需要人工爬塔、跋山涉水、海量照片,回来以后需要人花大量的时间去分析和处理,以及蜿蜒曲折的河流和雄伟的堤坝桥梁,需要经常冒着风险、开着船只去桥梁下面检测上面的裂痕和破损,矿区堆场、风力发电、化工厂等等城市的基础设施,包括我们的港口码头,这些都是城市基础设施。

城市基础设施之间是互联互通,包括电力、光伏、交通、智慧城市、石油石化、消防、城市安防和矿区码头,现在大量的巡检工作是依赖于人工去完成,有没有一种办法借助现在全新的新趋势机器人或者无人机解决这些痛点问题,或者能不能只坐在中控室,拿着手机或者iPad直接可以在虚拟三维世界里调度真实世界完全映射的执行任务,包括巡检和数字化建模?

不识庐山真面目、只缘身在此山中。如果我们以上帝的视角看待世界,那看到的维度和地表又是完全不一样的,超低空天地一体物联体系的四维空间把低空分为四个层次:

四维的表层也就是高精度的三维,最高可以做到1.2厘米,加上源源不绝的时间轴,可以看到春夏秋冬的变迁都可以在数字化复刻,这也和今年最近说的很热的元宇宙完全呼应。这是在黄土高坡,我们已经把直径只有1.1米的高压输电线路和地表完全复刻下来,自动机场往那里一摆就可以像小卫星一样高频次、常态化、每周执行1次任务,地表信息完全复刻,包括刚才说的河道、桥梁等等巡逻巡检,能够做到常态化和高频次。工业园区和化工厂也有很多防暴区,人员在陆地巡检的时候有很多危险和困难,有了四维全息数字化孪生系统,而且和肉眼所见的真实世界一比一复刻,我们可以坐在这里,远在北京,调度新疆和全国各地机器人解决这些温度异常,日常巡逻巡检,油气泄露的考察。城市中的某个施工工地从地基挖掘到一层两层三层四层全生命过程,我们可以是三维复刻,监督每一分每一秒的施工状态,有没有违章摆放的地方、修复的建筑和停车的车辆。

我们可以看到光伏、铁路、通讯基站、桥梁、交通和电网电力、智慧城市以及安防监控等等设备,我们希望通过机器人成为未来全新的基础设施,这个基础设施就叫做自动机场,自动机场里面可以飞出全自主化飞行和导航的无人机,也可以从侧门走出一个地面机器人,既可以是多旋翼的无人机,也可以是跨越百公里的垂体固定无人机,实现整个互查互补和智慧网格的立体巡检。

数据感知层是想在四维地表上有了城市的基础设施,如果有一个上帝视角的眼睛,包括视觉、嗅觉、听觉和触觉,能够成为一个海量数据的输入口,取代传统的只在地面固定安装的摄像头,我们的数据和物联网就会从一个二维平面世界变成三维乃至四维的立体空间,包括天上飞的飞机、车载移动式的移动机场,形成一个可移动性、可变功能、可变距离的数据感知层。

数据感知层在自动机场里面拥有十八般武艺,包括视觉30倍光学变焦、嗅觉气体传感器、夜间测温的红外热成像、激光与图像融合的实时建模仪,十八般武艺在机场无人机和机器人协同就可以在无人化的情况下3分钟内完成电池和多元传感器,根据不同行业用户需求和客户需求的应用场景的不同更换形成一个立体的运维。

智慧中枢层,海量数据传输之后如果不进行分析和整合,可能停留在原始的那些数据,通过增强学习和深度学习方法,少量数据完成目标检测、分析、一体化控制,为行业提供核心的管控,出具核心的报表,这样就可以足不出户实现电力巡检和油田检测等等能力。

如果说传统互联网企业把电商的买家和卖家融合在一起,机器人企业将把城市的基础设施彻底数字化,并且通过机器人天上地上实现自动化数据采集,那些本来的桥梁、电网无法自己表达的基础设施变得活生生,能够给大家提供在线化的数据,由此有了源源不断的数据来源,我们可以分析运行状况、身体健康,通过这些核心算法实现整个闭环的AIoT。

传统无人机飞行都需要聘请飞手,我们可以在这里调度千里之外的机器人和无人机全自主化的作业和扫描,打造一个空天地立体化的网格,这已经不是我们的未来梦想,而是在我们的努力中逐步实现。

智能机器人将替代人类高危和重复性任务,我们看到了数百个无人机集群的全自主作业,可以做到以6公里为半径实时建模、实时导航、实时避障,最小的避障可以达到一根电线或者一根树枝这样的细枝末节,电力这种线状网状分布,我国15万公里的油气管网可以实现全自主化巡检,具体是怎么做的呢?我们来看实战场景。

除此之外还有水利水电、智慧城市的应用,由于时间关系就不跟大家讲了,我们的应用场景非常丰富,集群化、数字化的建模就像在一个元宇宙操控、解决行业的痛点和难题,欢迎大家到我们A107展位详细了解。

主办单位

北京市人民政府 中华人民共和国工业和信息化部 中国科学技术协会

承办单位

中国电子学会 北京市经济和信息化局 北京经济技术开发区管委会
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