机器人

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派勤机器人控制解决方案,基于高实时性工控主板与嵌入式工控机核心硬件,适配人形机器人、工业机器人、协作机器人、AGV搬运机器人、移动服务机器人、巡检机器人等细分场景,支持多轴运动控制、多传感器环境感知融合、实时导航运算,具备高抗震、宽温运行、低延迟响应、高可靠等特性,提供机器人控制核心硬件与系统适配一体化方案,保障机器人运动控制精准稳定运行。

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安防巡逻机器人工控硬件解决方案

2026-10-10 作者: 浏览:0

一、安防巡逻机器人对主控硬件有哪些要求

巡逻机器人不仅要完成自主移动,还要持续采集现场图像、环境状态和设备运行数据。

园区、仓库、数据中心和工业厂区使用的巡逻机器人,通常会配置激光雷达、RGB相机、云台摄像机、热成像、IMU、底盘控制器以及Wi-Fi或4G/5G通信。

部分现有安防机器人已经采用多路全景相机、光学/热成像云台、自主导航和自动充电等组合,用于持续巡逻和远程监控。

因此,选择工控主板时需要同时看几个方面:

相机和雷达数量;LAN、USB接口数量;本地是否运行视觉算法;

视频是否需要长时间保存;底盘使用CAN还是串口;是否需要4G/5G;

是否需要热成像或云台;电池和DC/DC输出电压;机器人内部安装空间。

如果这些信息还没有确定,只比较CPU型号很难选出真正合适的平台。

二、安防巡逻机器人常见的硬件问题

1. 相机增加以后,网口先不够

巡逻机器人为了获得更完整的视野,可能同时使用前后相机、全景相机、PTZ云台、热成像和网络雷达。

这些设备如果都采用Ethernet,双网口主板很快会遇到接口不足。

项目可以增加交换机,也可以直接采用多网口计算平台。机器人内部空间有限时,后者能够减少一部分交换设备、供电和线束。

2. SLAM和视频分析同时运行,计算负载容易被低估

只做导航和录像,对处理器要求并不算高。

但如果主机还要同时运行:

人员或车辆检测;区域入侵检测;目标跟踪;热异常分析;多路视频编码;

事件录像;CPU、内存和存储带宽都会增加。

N150、N305一类平台可用于设备接入、录像和轻量业务。如果需要多路视觉推理,应根据实际模型、相机分辨率和帧率重新计算主机配置。

3. 夜间巡逻需要多种感知手段配合

普通RGB相机在低照度环境中的有效信息会减少。

现有巡逻机器人也会采用光学相机、热成像和其他感知设备组合,用于白天、夜间及低照度场景。

因此,如果项目明确需要热成像,最好在主板选型阶段就确认其Ethernet、USB或其他通信接口,避免整机结构确定后再增加独立采集设备。

4. 实时视频会影响无线和存储方案

巡逻机器人上传的不只有位置和电量,还可能包括实时视频、事件截图和热成像。

项目应提前确认:

相机数量 → 分辨率 → 帧率 → 视频码率 → 是否持续上传 → 本地保留时间

再确定4G/5G链路和SSD容量。

如果所有视频都持续回传,网络带宽压力会明显高于仅上传事件和状态数据的方案。

三、巡逻机器人的控制系统如何分工

巡逻机器人可以把控制任务分成三个层级。

底层控制器负责驱动、转向、编码器、BMS等实时控制;工控主机负责SLAM、地图、路径规划、图像处理和任务逻辑;安防业务系统则承担视频管理、事件记录、远程查看和后台告警。

典型流程为:

巡逻任务下发 → 自主定位 → 路线执行 → 图像与传感器采集 → 本地分析或记录 → 异常事件生成 → 数据回传 → 继续巡逻 → 返回充电。

机器人可以辅助发现异常,但图像识别结果并不等同于最终安全处置结论。

急停、防碰撞、安全停止等与人员安全直接相关的功能,也不应简单依赖普通视觉算法或GPIO完成,应根据整机控制架构单独设计。

四、不同安防巡逻机器人的硬件配置方案

1. 室内巡逻机器人:导航和视频同时运行

室内巡逻机器人-(2)

仓库、数据中心、商业建筑等室内环境,通常以SLAM、视频采集、后台通信和自动回充为主。

如果相机数量不多,同时需要一定本地视觉处理,可以采用完整嵌入式工控机。

参考型号:Q-BOX-E10(UT1003AW)

主要配置:

Intel Core Ultra系列处理器,TDP 28W、2×DDR5 SO-DIMM,最大96GB;

2×Intel i226-V网络、6×USB、5×COM、1×CAN、8Bit GPIO;

M.2 2280 SSD、E-Key支持Wi-Fi/蓝牙、B-Key支持4G/5G;

DC 9~36V、整机尺寸174×129×86mm。

USB和LAN可以用于连接相机和雷达,串口和CAN则可分配给底盘及其他控制节点。

适用: 仓库巡逻、园区安防、数据中心巡查、室内监控机器人。

2. 多GigE相机与热成像巡逻机器人

多GigE相机与热成像巡逻机器人

周界巡逻、大型厂区和工业园区可能安装多台网络相机,并增加热成像和网络雷达。

参考型号:UT100NA6L(12×12cm多网口工控主板)

主要配置:

Intel Core Ultra系列处理器,TDP 35W、2×DDR5 SO-DIMM,最大96GB;

最多6×Intel i226-V 2.5G LAN、3×USB3.0、1×USB2.0、Type-C;

M.2 2280 PCIe 4.0 x4、E-Key、B-Key、DC 12~19V;

PCB尺寸120×120mm。

多个独立2.5G网口可以将不同相机和感知设备分开连接。

该板的工业串口和CAN资源有限,因此更适合作为视觉和感知计算节点。底盘控制较复杂时,可另外配置运动控制器。

适用: 多相机巡逻、周界监控、热成像巡检、多网络感知平台。

3. 室外巡逻机器人:底盘和外围控制节点较多

室外巡逻机器人

室外机器人除了相机和雷达,还可能连接BMS、云台、灯光、环境传感器等设备。

参考型号:PRM-7610A(3.5寸工控主板)

主要配置:

Intel Wildcat Lake系列处理器,TDP 15W、1×DDR5 SO-DIMM,最大64GB;

2×Intel i226-V网络、6×COM,其中COM1/2支持RS232/422/485;

2×CAN、8Bit GPIO、M.2 2280、E-Key支持Wi-Fi/蓝牙;

B-Key支持4G/5G、SIM卡槽、DC 9~36V、PCB尺寸102×146mm。

两路CAN可以分别规划底盘和其他车载节点,多串口用于BMS、云台或传感设备。

适用: 工厂周界巡逻、大型园区机器人、室外移动监控平台。

4. 视频采集为主的巡逻机器人,识别任务放在服务器

视频采集巡逻机器人

如果机器人主要负责采集和上传视频,复杂视觉分析由服务器完成,本地主机不需要配置过高的计算性能。

此时多网口、多串口和本地存储反而更重要。

参考型号:N11-52工控机

主要配置:

Intel N150,TDP 6W,可选N305 15W、1×DDR5 SO-DIMM,最大16GB;

4×LAN,其中3路Intel i226-V、1路RTL8156B;

网口可选48V/15W PoE PSE,IEEE 802.3af;

4×USB、外部提供5路COM及1路RJ45 Console,底层共6路串口资源;

COM2~COM6可根据BOM配置RS232/RS485;

8Bit GPIO、M.2 2280、MiniPCIe支持Wi-Fi/蓝牙/4G;

DC 9~36V。

N11-52适合多IP设备接入、录像和通信。若后续增加多路视觉识别,可再将视觉计算放到独立节点。

5. 四足安防巡逻机器人

四足安防巡逻机器人

楼梯、草地、碎石和狭窄区域不便采用普通轮式底盘时,可以使用四足平台。

四足机器人自身一般已经具有关节实时控制系统,因此新增x86工控板时,主要承担视觉、地图、巡逻任务和通信,不应介入关节级实时控制。

如果内部空间受限,可以采用100×72mm等小型主板,把感知与运动控制分开。

6. 标准主板不匹配时,如何按巡逻机器人调整硬件

安防机器人项目常见的情况是CPU已经够用,但外设组合与标准主板不匹配。

例如:

需要4~6台GigE相机,LAN数量不足;

云台、底盘和BMS占用多个RS485或CAN;

需要Wi-Fi和4G/5G同时工作;

视频量较大,需要增加NVMe容量;

电控仓空间有限,RJ45或USB方向与结构件冲突;

希望整车上电后工控主机自动启动;

裸板能够使用,但项目需要完整无风扇工控机。

派勤的ODM/OEM服务范围包括板型、接口、功能组合、CMOS/BIOS、外围设备、嵌入式操作系统,以及整机结构、系统组装和测试。

对于巡逻机器人,可以根据已经确定的相机、雷达、云台和底盘接口重新规划LAN、USB、COM、CAN、M.2和无线扩展,减少不必要的交换机和转换模块。

五、派勤可以为安防巡逻机器人项目提供什么

项目还在样机选型阶段时,可以先从标准平台中找到最接近需求的硬件:

导航与本地视觉处理:Q-BOX-E10(UT1003AW);

多GigE相机:UT100NA6L;

双CAN、多串口、宽压供电:PRM-7610A;

多网络设备及串口接入:N11-52。

标准型号能够覆盖CPU、接口和尺寸时,可以直接进入软件和整机验证。

如果处理器平台已经确定,但接口数量、接口位置、供电或机箱尺寸不合适,则可以进一步评估主板或整机定制。

项目沟通时,建议先准备:

相机型号和数量、热成像接口、雷达数量、底盘通信方式、CAN/COM数量、4G/5G需求、SSD容量、供电电压、安装尺寸、操作系统和视觉算法需求。

这些数据比单独提供一个CPU型号更有利于判断整套硬件是否匹配。

六、安防巡逻机器人工控主板怎么选

室内巡逻、相机数量较少时,可以重点看SLAM、USB/LAN和无线通信。

多相机周界机器人应先统计网口和视频数据量;底盘及外围设备较多时,再重点检查CAN、COM和宽压输入。

如果视觉分析主要在服务器完成,本地主机可以把资源放在数据接入、存储和网络通信上;需要机器人本地运行多路视觉算法时,则应按实际模型和相机配置提高计算资源。

最终选择的主控平台,应同时解决几件事情:

相机能接入、视频能保存、网络能传输、底盘能通信、主板能装进机器人,同时给后续量产和维护留下清晰的硬件结构。

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