消防機器人定位導航系統及其定位導航方法技術方案

本發明專利技術涉及一種消防機器人定位導航系統及其定位導航方法。解決了現有技術的不足，技術方案為：包括消防救援機器人、局域網無線網絡定位系統和實地標簽定位系統、遠程控制服務端，所述實地標簽定位系統包括若干個配設在目標地點的定位標簽，所述傳感信息采集模塊、視頻采集定位構件和實地標簽傳感接收器均與所述的機器人控制中心電連接，所述視頻采集定位構件和傳感信息采集模塊還通過通信網絡與遠程控制服務端通信連接，所述遠程控制服務端內存儲有云端區域消防地圖和消防救援機器人進行路線圖，所述實地標簽傳感接收器與所述定位標簽為通信連接，所述遠程控制服務端通過信號指令接收模塊與所述機器人控制中心電連接。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是一種消防設備，特別是涉及一種消防機器人定位導航系統及其定位導航方法。
技術介紹
目前我國專利技術的消防救援機器人主要實現人工遙控操作在現場滅火操作。機器人不能自動識別區域環和行進路線進入火災現場，也就無法勘察火災現場環境。同時這類消防救援機器人只能用于火災時的滅火工作，而不利于平時的消防安全管理巡查。隨著科學技術的進步和無線網絡的發展，無線傳感器網絡以其無需布線，組網容易以及拓展方便，越來越受到人們的重視。基于無線傳感器網絡的定位導航技術也成為部分開發人員的焦點所在。人們已經開發出了井下礦工救援系統、小區倉庫停車系統、機場大廳導航系統和圖書館書籍跟蹤系統等智能定位導航系統。這些系統均存在移動目標、物體或者終端，需要實時的反饋其空間位置坐標信息，并指導其下一步的具體動作。目前這些定位導航系統的實現，存在成本上較高、響應時間較長、交互不夠智能化、定位精度不夠高等不利因素。因此設計并開發出了一套低成本的移動機器人定位導航技術勢在必行。中國專利申請號：CN201420384884.0，公開日2014年12月3日，公開了具有記錄儀的消防機器人，包括消防機器人本體，在本體上具有攝像裝置和控制裝置，還有消防液噴射管組成的噴射裝置，它還具有消防液溫度測試裝置、消防液壓力測試裝置、周圍溫度探測裝置、氧氣濃度測試裝置、二氧化碳濃度測試裝置和記錄儀；消防液溫度測試裝置、消防液壓力測試裝置安裝在消防液噴射管里面并連接記錄儀；周圍溫度探測裝置、氧氣濃度測試裝置、二氧化碳濃度測試裝置安裝在本體上連接記錄儀；所述的攝像裝置連接記錄儀，所述的記錄儀還連接發射裝置，它還包括一個和發射裝置相匹配的接收裝置，這樣的消防機器人可以記錄多種數據、為以后分析事故原因提供依據的優點。但是，此機器人的定位導航系統的實現，存在成本上較高、響應時間較長、交互不夠智能化、定位精度不夠高等不利因素。
技術實現思路
本專利技術的目的是為解決目前的技術方案中存在成本上較高、響應時間較長、交互不夠智能化、定位精度不夠高等問題，提供一種消防機器人定位導航系統及其定位導航方法。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：一種消防機器人定位導航系統，由電源供電，用于目標地點的消防工作，其特征在于：包括消防救援機器人、局域網無線網絡定位系統和實地標簽定位系統、遠程控制服務端，所述消防救援機器人配設有執行機構、視頻采集定位構件、傳感信息采集模塊、實地標簽傳感接收器、機器人控制中心、信號指令接收模塊、驅動控制中心模塊和運動定位反饋模塊，所述實地標簽定位系統包括若干個配設在目標地點的定位標簽，所述傳感信息采集模塊、視頻采集定位構件和實地標簽傳感接收器均與所述的機器人控制中心電連接，所述視頻采集定位構件和傳感信息采集模塊還通過通信網絡與遠程控制服務端通信連接，所述遠程控制服務端內存儲有云端區域消防地圖和消防救援機器人進行路線圖，所述實地標簽傳感接收器與所述定位標簽為通信連接，所述遠程控制服務端通過信號指令接收模塊與所述機器人控制中心電連接，機器人控制中心通過驅動控制中心模塊與所述的執行機構電連接，所述運動定位反饋模塊配設在執行機構上，所述運動定位反饋模塊與遠程控制服務端通信連接，局域網無線網絡定位系統包括配設在目的地點的無線定位節點和配設在消防救援機器人上的無線定位接收器，所述無線定位接收器與所述機器人控制中心電連接。本專利技術通過區域地圖和區域定位導航系統和云端服務控制系統實現消防救援機器人可以在指定的區域內實現自動巡邏、通過消防工程系統反饋出現消防隱患和起火源時能自動通過導航系統到達目的地，進行現場滅火操作。讓消防救援機器人真正實現“消”“防”兩大功能。技術優點：1、具有自主導航、自主建立三維地圖、傳送現場環境數據功能。2、自主導航和遠程控制相結合，完成一些特定任務。3、基于WLAN和基于GPRS兩套無線通信方法相結合，有效解決數據傳輸的問題。4、通過立體顯示外設,實現了具有沉浸感的場景再現功能。采用OBB的碰撞檢測算法提高了機器人的安全性，實現了地圖中的虛擬機器人和真實機器人的同步運動。本專利技術通過區域地圖和區域定位導航系統和云端服務控制系統實現消防救援機器人可以在指定的區域內實現自動巡邏、通過消防工程系統反饋出現消防隱患和起火源時能自動通過導航系統到達目的地，進行現場滅火操作。讓消防救援機器人真正實現“消”“防”兩大功能。作為優選，所述通信網絡包括WLAN無線網絡和GPRS無線網絡，所述WLAN無線網絡和GPRS無線網絡互為冗余備份。作為優選，所述遠程控制服務端配設有立體顯示外設。作為優選，所述傳感信息采集模塊包括溫度濕度傳感器、可燃氣體傳感器和人體感應傳感器，所述溫度濕度傳感器、可燃氣體傳感器和人體感應傳感器均與所述機器人控制中心電連接。作為優選，所述消防救援機器人還包括車體和消防存儲箱，所述執行機構包括機械臂、驅動輪、導向輪和消防存儲箱電磁閥，所述驅動控制中心模塊包括機車驅動控制模塊、電磁閥控制模塊和機械臂控制模塊，所述機械臂通過機械臂控制模塊與所述的機器人控制中心電連接，所述機械臂配設在所述車體的前端，所述機械臂的前端固定有噴頭，所述噴頭通過滅火劑傳輸管與所述的消防存儲箱電磁閥連接，所述消防存儲箱電磁閥配設在所述的消防存儲箱上，所述存儲箱電磁閥通過所述電磁閥控制模塊與所述的機器人控制中心電連接，所述消防存儲箱固定在所述車體的后部上表面，所述車體的下部為所述的驅動輪和導向輪，所述驅動輪和導向輪均由所述的機車驅動控制模塊驅動，所述機車驅動控制模塊與所述的機器人控制中心電連接。作為優選，所述驅動輪為后輪，所述導向輪為前輪，所述車體的前部上表面固定有設備安裝部，所述傳感信息采集模塊固定在所述的設備安裝部內，視頻采集定位構件包括固定在所述設備安裝部上表面的紅外熱像儀和固定在機械臂上的視頻探頭，所述設備安裝部內還固定有朝向前方的照明燈。作為優選，所述車體上還配設有聲音語音采集模塊和聲音語音廣播模塊，所述聲音語音采集模塊和聲音語音廣播模塊均與所述的機器人控制中心電連接。作為優選，所述定位標簽為RFID定位標簽，所述實地標簽傳感接收器為RF讀卡器。一種消防機器人定位導航方法，適用于如權利要求8所述的消防機器人定位導航系統，其特征在于，包括以下步驟：步驟一：消防機器人定位導航系統初始化，消防救援機器人根據控制命令選擇局域網無線網絡定位本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種消防機器人定位導航系統，由電源供電，用于目標地點的消防工作，其特征在于：包括消防救援機器人、局域網無線網絡定位系統和實地標簽定位系統、遠程控制服務端，所述消防救援機器人配設有執行機構、視頻采集定位構件、傳感信息采集模塊、實地標簽傳感接收器、機器人控制中心、信號指令接收模塊、驅動控制中心模塊和運動定位反饋模塊，所述實地標簽定位系統包括若干個配設在目標地點的定位標簽，所述傳感信息采集模塊、視頻采集定位構件和實地標簽傳感接收器均與所述的機器人控制中心電連接，所述視頻采集定位構件和傳感信息采集模塊還通過通信網絡與遠程控制服務端通信連接，所述遠程控制服務端內存儲有云端區域消防地圖和消防救援機器人進行路線圖，所述實地標簽傳感接收器與所述定位標簽為通信連接，所述遠程控制服務端通過信號指令接收模塊與所述機器人控制中心電連接，機器人控制中心通過驅動控制中心模塊與所述的執行機構電連接，所述運動定位反饋模塊配設在執行機構上，所述運動定位反饋模塊與遠程控制服務端通信連接，局域網無線網絡定位系統包括配設在目的地點的無線定位節點和配設在消防救援機器人上的無線定位接收器，所述無線定位接收器與所述機器人控制中心電連接。...

【技術特征摘要】
1.一種消防機器人定位導航系統，由電源供電，用于目標地點的消防工作，
其特征在于：包括消防救援機器人、局域網無線網絡定位系統和實地標簽
定位系統、遠程控制服務端，所述消防救援機器人配設有執行機構、視頻
采集定位構件、傳感信息采集模塊、實地標簽傳感接收器、機器人控制中
心、信號指令接收模塊、驅動控制中心模塊和運動定位反饋模塊，所述實
地標簽定位系統包括若干個配設在目標地點的定位標簽，所述傳感信息采
集模塊、視頻采集定位構件和實地標簽傳感接收器均與所述的機器人控制
中心電連接，所述視頻采集定位構件和傳感信息采集模塊還通過通信網絡
與遠程控制服務端通信連接，所述遠程控制服務端內存儲有云端區域消防
地圖和消防救援機器人進行路線圖，所述實地標簽傳感接收器與所述定位
標簽為通信連接，所述遠程控制服務端通過信號指令接收模塊與所述機器
人控制中心電連接，機器人控制中心通過驅動控制中心模塊與所述的執行
機構電連接，所述運動定位反饋模塊配設在執行機構上，所述運動定位反
饋模塊與遠程控制服務端通信連接，局域網無線網絡定位系統包括配設在
目的地點的無線定位節點和配設在消防救援機器人上的無線定位接收器，
所述無線定位接收器與所述機器人控制中心電連接。
2.根據權利要求1所述的消防機器人定位導航系統，其特征在于：所述通
信網絡包括WLAN無線網絡和GPRS無線網絡，所述WLAN無線網絡和GPRS無線
網絡互為冗余備份。
3.根據權利要求1或2所述的消防機器人定位導航系統，其特征在于：所述
遠程控制服務端配設有立體顯示外設。
4.根據權利要求1所述的消防機器人定位導航系統，其特征在于：所述傳
感信息采集模塊包括溫度濕度傳感器、可燃氣體傳感器和人體感應傳感器，
所述溫度濕度傳感器、可燃氣體傳感器和人體感應傳感器均與所述機器人
控制中心電連接。
5.根據權利要求4所述的消防機器人定位導航系統，其特征在于：所述消
防救援機器人還包括車體和消防存儲箱，所述執行機構包括機械臂、驅動
輪、導向輪和消防存儲箱電磁閥，所述驅動控制中心模塊包括機車驅動控
制模塊、電磁閥控制模塊和機械臂控制模塊，所述機械臂通過機械臂控制
模塊與所述的機器人控制中心電連接，所述機械臂配設在所述車體的前端，
所述機械臂的前端固定有噴頭，所述噴頭通過滅火劑傳輸管與所述的消防
存儲箱電磁閥連接，所述消防存儲箱電磁閥配設在所述的消防存儲箱上，
所述存儲箱電磁閥通過所述電磁閥控制模塊與所述的機器人控制中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李占平，
申請(專利權)人：李占平，
類型：發明
國別省市：浙江;33