AiBrainBox-UGV｜从接口扩展到任务载荷

打造可插拔的移动机器人功能平台

适配卡 · 声光报警 · 语音交互 · 双光云台 · 声像仪 · 气体检测 · 机械臂

Adapter Card · Dual-Spectrum PTZ · Acoustic Imager · Gas Detection · Robotic Arm

AiBrainBox-UGV

↓

适配卡 Adapter Card

↓

接口扩展

USB / LAN / CAN / RS232 / RS485 / Audio / Power

↓

任务载荷 Payload

视觉｜热成像｜声学｜气体｜环境｜机械操作

↓

端侧AI理解

目标识别｜异常检测｜空间定位｜风险判断｜任务决策

↓

移动机器人执行

巡检｜探测｜报警｜跟踪｜操作｜应急处置

也就是说：

适配卡不是简单的“转接板”，而是AiBrainBox-UGV连接机器人本体与专业任务设备之间的接口层。

AiBrainBox-UGV的产品架构

01｜一台UGV，为什么需要“功能设备扩展”？

AiBrainBox-UGV的多模态感知体系，对于真正的行业机器人而言，仅仅“看得见”还不够。

例如：

• 巡检电力设备，需要看得更远、更清楚；
• 夜间巡检，需要热成像；
• 化工园区巡检，需要检测气体；
• 变电站巡检，需要发现局部放电或异常声源；
• 应急救援，需要语音交互和声光报警；
• 特殊作业，需要机械臂进行抓取、开关操作或简单处置。
  
  

因此，AiBrainBox-UGV采用：

标准化主机 + 适配卡 + 模块化任务载荷

的设计方式。

让同一套AiBrainBox-UGV底座，可以根据不同场景快速更换任务设备。

适配卡：连接AiBrainBox与机器人本体

AiBrainBox-UGV Adapter Card

适配卡主要承担三个作用：

① 接口扩展

目前这张板卡已经形成比较完整的机器人外设接口：

• 4 × LAN
• 3 × USB 2.0
• 2 × RS232
• RS485
• CAN
• Audio IN
• Audio OUT-L/R
• 12V输入
• 12V输出
• 报警输出
• M12工业接口

因此，AiBrainBox-UGV不需要针对每一种机器人重新设计主机接口。

而是通过适配卡完成：

AiBrainBox → Adapter Card → Robot / Payload

的标准化连接。

② 外设供电

适配卡不仅提供数据接口，还可以承担部分外设供电。

例如：

12V输入

↓

适配卡电源管理

↓

12V外设输出

↓

云台 / 摄像机 / 报警器 / 其他任务设备

这样可以减少机器人平台上额外的电源转换和线束。

当然，对于大功率云台、机械臂等设备，仍建议根据设备额定功率单独设计供电，而不是全部由适配卡承担。

③ 机器人平台适配

不同无人车、机器狗的接口完全不同。

有的提供：

• CAN
• RS232
• RS485

有的提供：

• Ethernet
• USB

有的还需要：

• GPIO
• 电源控制
• 音频
• 报警

因此适配卡实际上承担的是：

Robot Interface Adapter

而AiBrainBox保持相对稳定。

这样可以降低不同机器人平台之间的适配成本。

02｜功能设备：让UGV从“移动平台”变成“任务平台”

任务载荷分成五类。

① 远距离视觉与红外感知

双光光学变焦云台

HM-TD5HPL-7/SH 双光谱测温微型云台

• 热成像：256 × 192
• 8～14 μm
• 7 mm热成像镜头
• 可见光：2688 × 1520
• 4.8～120 mm
• 25倍光学变倍
• 16倍数字变倍
• 水平360°
• 垂直 -90°～90°
• 预置点精度±0.1°
• 支持温度异常报警
• 支持线、框、点测温
• IP66
• 最大功率20W
  
  

可以形成：

AiBrainBox视觉 → 目标发现

双光云台 → 远距离观察 / 放大 / 测温

AiBrainBox AI → 目标识别 / 异常判断

② 声学感知：让机器人“听见”异常

iDS-2MC5164NPO-T/ZUS 在线式声像仪

采用声源定位与可视成像方式，可用于气体泄漏、放电等异常声源定位；其麦克风阵列为64个MEMS麦克风，设备响应频率可达到2～72 kHz，并支持IP67。

它和普通麦克风的区别非常明显：

普通麦克风：

“听到声音”

声像仪：

“发现声音 → 定位声源 → 叠加到图像 → 辅助判断异常位置”

因此特别适合：

• 电力设备局部放电检测
• 压缩空气泄漏
• 气体泄漏辅助定位
• 机械异常声音
• 轴承/电机异常
• 工业设备巡检

这也是AiBrainBox-UGV从“视觉机器人”向多模态巡检机器人升级的重要一步。

③ 气体检测：从“看异常”到“测异常”

可根据任务配置：

• 可燃气体
• CO
• H₂S
• O₂
• CO₂
• VOC
• PID检测
• 红外检测
  
  

形成：

视觉发现异常 → UGV靠近 → 气体检测 → AiBrainBox判断风险 → 报警/上传 → 人员远程处置

这就是比较典型的Physical AI闭环。

④ 声光报警与语音交互

这一类设备看起来简单，但对于无人化设备其实非常重要。

适配卡提供：

• Audio IN
• Audio OUT
• 报警输出
• 12V输出

因此可以扩展：

声光报警器

用于：

• 气体超限
• 禁入区域
• 人员接近
• 设备异常
• 机器人故障
• 任务状态提示

麦克风 / 拾音器

用于：

• 环境声音采集
• 远程对讲
• 语音指令
• 异常声音辅助判断

扬声器

用于：

• 远程喊话
• 语音告警
• 任务状态播报
• 应急指挥

最终形成：

看得见 + 听得到 + 能说话 + 能报警

的移动机器人交互能力。

⑤ 机械臂：从“感知”走向“操作”

机械臂代表AiBrainBox-UGV能力的一次变化：

Perception

↓

Understanding

↓

Decision

↓

Action

也就是：

从“机器人发现问题”进一步走向“机器人执行动作”。

例如：

• 按按钮
• 拨动开关
• 拿取物品
• 简单工具操作
• 阀门操作
• 样品采集
• 危险区域取样
• 应急处置

AiBrainBox负责：

视觉定位 → 目标识别 → 位姿估计 → 任务规划 → 机械臂控制接口

而机械臂作为外部执行机构。

这也非常适合 Physical AI。

⑥ 环境监测模块

可以根据场景增加：

• 温度
• 湿度
• 气压
• PM2.5 / 粉尘
• 风速
• 风向
• 光照

尤其适合：

园区 / 隧道 / 地下空间 / 化工 / 电力 / 消防

等环境巡检。

⑦ 火焰 / 热源检测

热成像 + 火焰检测 + RGB视觉

的组合。

例如：

发现异常热源 → 云台指向 → 热成像测温 → AI判断 → 报警

⑧ 专业照明 / 补光设备

• LED强光灯
• 红外补光
• 定向照明
• 应急照明

特别是：

隧道、地下管廊、夜间巡检、灾害救援

场景。

⑨ 专业采样设备

预留：

• 气体采样
• 液体采样
• 环境采样
• 可更换探针
• 机械臂+采样工具

形成：

移动机器人 + 感知 + 检测 + 采样

的一体化任务链。

任务载荷矩阵