一種具有預(yù)警功能的機(jī)器人行走監(jiān)控裝置，它包括若干個柵格單元、現(xiàn)有已部署的WiFi熱點AP、WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫、機(jī)器人所處的待定位點TP、WiFi位置指紋采集模塊、機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器；機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器采用WiFi位置指紋匹配方法得到待定位點TP所屬的柵格單元，并依據(jù)基于機(jī)器人的行走路線和行走速度計算出應(yīng)到達(dá)的柵格單元，進(jìn)行判斷是否滿足“機(jī)器人是否在規(guī)定時間到達(dá)規(guī)定柵格單元”規(guī)則進(jìn)行預(yù)警。本實用新型專利技術(shù)的技術(shù)效果是：具有成本低廉、使用方便、不僅能同時監(jiān)控多個機(jī)器人的行走并進(jìn)行預(yù)警，完善了機(jī)器人自主控制與自動監(jiān)控的協(xié)調(diào)性，而且提高了該機(jī)器人的安全性、實用性和工作效率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種機(jī)器人行走監(jiān)控裝置，尤其是一種具有預(yù)警功能的機(jī)器人行走監(jiān)控裝置。
技術(shù)介紹
機(jī)器人作為自動執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，既可以接受人類指揮，又可以運行預(yù)先編排的程序，也可以根據(jù)以人工智能技術(shù)制定的原則綱領(lǐng)行動，協(xié)助或取代人類工作的工作。以機(jī)器人技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況來說，盡管機(jī)器人要達(dá)到雙腳平衡站立與行走的難度還很高，但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人工智能越來越發(fā)達(dá)，機(jī)器人的行走能力越接近人類。以被谷歌收購的波士頓動力(BostonDynamics)公司最新研發(fā)的機(jī)器人Atlas為例，它不僅能夠直立行走，還具備應(yīng)變能力，不但行走快速、跌倒也能迅速爬起，還能單腳站立長達(dá)20秒，展現(xiàn)驚人的平衡能力。據(jù)悉，Atlas機(jī)器人由電力驅(qū)動，通過液壓組件控制行動，體內(nèi)和腿上安裝了可以使其保持平衡的傳感器，并在頭部安裝了光學(xué)雷達(dá)和雙目視覺傳感器，可以幫助機(jī)器人躲避障礙、判斷地貌、進(jìn)行導(dǎo)航。Atlas機(jī)器人能夠行走、取物，并且能夠在戶外穿越嚴(yán)酷地形，使用手腳攀爬。Atlas機(jī)器人在接受訓(xùn)練時還是“受盡了折磨”：被推倒、被打掉貨物、雪地滑倒等。在人工智能的幫助下，Atlas還是能夠第一時間作出反應(yīng)：爬起來、撿起來，動作反應(yīng)能力勝于正開始認(rèn)識世界的嬰孩。隨著機(jī)器人的能力越接近人類的能力，其將擁有相對的自主權(quán)工作。當(dāng)成群的這些機(jī)器人邁開腳步，開始滲透到人類的日常生活中時，人類就不得不對可能發(fā)生的安全問題作出規(guī)范。科幻作家艾薩克·阿西莫夫在其1950年出版的短篇科幻小說《我與機(jī)器人》中描繪的“機(jī)器人三大法則”是：一、機(jī)器人不得傷害人類，或坐視人類受到傷害而袖手旁觀；二、除非違背第一法則，機(jī)器人必須服從人類的命令；三、在不違背第一法則及第二法則的情況下，機(jī)器人必須保護(hù)自己。然而，大多數(shù)機(jī)器人專家對這些法則是否足以確保機(jī)器人可安全地履行其職責(zé)表示懷疑。目前實現(xiàn)機(jī)器人行走監(jiān)控主要有以下三種方案：第一類是依靠機(jī)器人行走自主控制技術(shù)，兼有工作人員現(xiàn)場監(jiān)控，缺點是當(dāng)遇到惡劣的工作環(huán)境時，工作人員健康將受到影響且現(xiàn)場監(jiān)控工作效率低下；第二類是通過作業(yè)現(xiàn)場的計算機(jī)對機(jī)器人進(jìn)行視頻控制，缺點是距離受到限制或費用昂貴；第三類是遠(yuǎn)程實時監(jiān)控系統(tǒng)，缺點是工作人員時刻監(jiān)視而不便實施其他操作。截止到該專利申請?zhí)峤蝗眨?016年10月19日），在中國知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站的專利檢索及分析系統(tǒng)，按照關(guān)鍵字（“機(jī)器人行走”and（“監(jiān)控”or“預(yù)警”）檢索到1條記錄，即2012年04月18日在中國知識產(chǎn)權(quán)局由西北農(nóng)林科技大學(xué)同時申報，申請公布號CN102650885A的《一種具有遠(yuǎn)程預(yù)警功能的機(jī)器人行走監(jiān)控系統(tǒng)》中國專利技術(shù)專利和授權(quán)公告號CN202615237U的《一種具有遠(yuǎn)程預(yù)警功能的機(jī)器人行走監(jiān)控系統(tǒng)》中國技術(shù)專利。該專利作用在自主行走的機(jī)器人上，通過室外子系統(tǒng)采用視頻監(jiān)控和在室內(nèi)子系統(tǒng)采用藍(lán)牙連接相結(jié)合的方式，融合多路紅外測距傳感器技術(shù)，實時獲得機(jī)器人與理論期望的軌跡路線的橫向偏差距離，準(zhǔn)確地判斷出機(jī)器人自主行走系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時刻，通過機(jī)器視覺與多傳感器融合技術(shù)在預(yù)警狀態(tài)與監(jiān)控狀態(tài)的互相彌補性，增加了故障報警的范圍和監(jiān)控的范圍，減少了危險情況的發(fā)生，提高了監(jiān)控過程中機(jī)器人的安全性。然而，該專利結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，采用機(jī)器視覺與多傳感器多種技術(shù)，僅能計算出實際運行中機(jī)器人相對于理論期望的軌跡路線的橫向偏移距離。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于針對已有技術(shù)存在的不足，提供一種具有預(yù)警功能的機(jī)器人行走監(jiān)控裝置。為達(dá)到上述目的，本技術(shù)的構(gòu)思如下。一、利用現(xiàn)有已部署的機(jī)器人行走區(qū)域各個位置的WiFi熱點(AcessPoing)AP，且每一個WiFi熱點AP都有一個全球唯一的MAC地址，并且一般而言WiFi熱點AP在一段時間內(nèi)是不會移動的。機(jī)器人在開啟WiFi位置指紋采集模塊的情況下，掃描并收集周圍的AP信號，無論是否加密，是否已連接熱點，甚至信號強(qiáng)度不足以顯示在無線信號列表中，都可以獲取到AP廣播出來的MAC地址和相應(yīng)的信號強(qiáng)度(ReceivedSignalStrengthIndication)RSSI值。二、將整個機(jī)器人行走區(qū)域柵格化成機(jī)器人單位時間行走距離的柵格單元，在每個柵格單元測量來自各個AP的信號強(qiáng)度RSSI值，即采集所有可接收的AP信號強(qiáng)度RSSI值，并將柵格單元的各個AP信號強(qiáng)度三元組信息（柵格單元的物理空間位置、WiFi熱點AP的MAC地址、WiFi熱點AP的RSSI值）存入WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫中。由于柵格單元的物理位置是已知的，因此WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫在物理空間和信號空間上是相互關(guān)聯(lián)的。三、機(jī)器人在待定位點(TestPoint)TP，通過WiFi位置指紋采集模塊，采用同樣的方法測量來自各個AP的信號強(qiáng)度RSSI值，即采集所有可接收的AP信號強(qiáng)度RSSI值，然后將TP的各個AP的信號強(qiáng)度四元組信息（測量時間、機(jī)器人WiFi位置指紋采集模塊的MAC地址、WiFi熱點AP的MAC地址，WiFi熱點AP的RSSI值）加密上傳到機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器中，由機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)WiFi位置指紋匹配方法將接收到的待定位點TP的WiFi位置指紋信息和WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫存儲的位置指紋信息進(jìn)行匹配，得到待定位點TP的柵格單元，依據(jù)基于機(jī)器人的行走路線和行走速度計算出應(yīng)到達(dá)的柵格單元，進(jìn)行判斷是否滿足“機(jī)器人是否在規(guī)定時間到達(dá)規(guī)定柵格單元”規(guī)則進(jìn)行預(yù)警。本技術(shù)具有成本低廉、使用方便、不僅能同時監(jiān)控多個機(jī)器人的行走并進(jìn)行預(yù)警，完善了機(jī)器人自主控制與自動監(jiān)控的協(xié)調(diào)性，而且提高了該機(jī)器人的安全性、實用性和工作效率。根據(jù)上述的技術(shù)構(gòu)思，本技術(shù)的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：它包括若干個柵格單元、現(xiàn)有已部署的WiFi熱點AP、WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫、機(jī)器人所處的待定位點TP、WiFi位置指紋采集模塊、機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器。所述的若干個柵格單元，是將整個機(jī)器人行走區(qū)域柵格化成機(jī)器人單位時間行走距離的柵格單元。所述的現(xiàn)有已部署的WiFi熱點AP，分布在整個機(jī)器人行走區(qū)域的各個位置。所述的WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫，存儲著每個柵格單元的WiFi位置指紋信息；其中，在每個柵格單元上測量來自各個AP的信號強(qiáng)度RSSI值，采集所有可接收的AP信號強(qiáng)度RSSI值，形成每個柵格單元的WiFi位置指紋信息，即柵格單元的各個AP信號強(qiáng)度三元組信息（柵格單元的物理空間位置、WiFi熱點AP的MAC地址、WiFi熱點AP的RSSI值）。所述的機(jī)器人所處的待定位點TP，機(jī)器人所攜帶著WiFi位置指紋采集模塊。所述的WiFi位置指紋采集模塊通過無線數(shù)據(jù)鏈路連接機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器，上傳加密的待定位點TP的WiFi位置指紋信息；其中，在機(jī)器人所處的待定位點TP，WiFi位置指紋采集模塊定時測量來自各個WiFi熱點AP的RSSI值，形成待定位點TP的WiFi位置指紋信息，即各個AP的信號強(qiáng)度四元組信息（測量時間、機(jī)器人WiFi位置指紋采集模塊的MAC地址、WiFi熱點AP的MAC地址、WiFi熱點AP的RSSI值）。所述的機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器連接WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫，獲取存儲的位置指紋信息，解密機(jī)器人WiFi位置指紋采集模塊發(fā)送的待定位點TP的WiFi位置指紋信息，采用WiFi位置指紋匹配方法得到本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種具有預(yù)警功能的機(jī)器人行走監(jiān)控裝置，它包括若干個柵格單元、現(xiàn)有已部署的WiFi熱點AP、WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫、機(jī)器人所處的待定位點TP、WiFi位置指紋采集模塊、機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器；其特征是：所述的若干個柵格單元，是將整個機(jī)器人行走區(qū)域柵格化成機(jī)器人單位時間行走距離的柵格單元；所述的現(xiàn)有已部署的WiFi熱點AP，分布在整個機(jī)器人行走區(qū)域的各個位置；所述的WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫，存儲著每個柵格單元的WiFi位置指紋信息；所述的機(jī)器人所處的待定位點TP，機(jī)器人所攜帶著WiFi位置指紋采集模塊；所述的WiFi位置指紋采集模塊通過無線數(shù)據(jù)鏈路連接機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器，上傳加密的待定位點TP的WiFi位置指紋信息；所述的機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器連接WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫，獲取存儲的位置指紋信息，解密機(jī)器人WiFi位置指紋采集模塊發(fā)送的待定位點TP的WiFi位置指紋信息，采用WiFi位置指紋匹配方法得到待定位點TP所屬的柵格單元，并依據(jù)基于機(jī)器人的行走路線和行走速度計算出應(yīng)到達(dá)的柵格單元，進(jìn)行判斷是否滿足“機(jī)器人是否在規(guī)定時間到達(dá)規(guī)定柵格單元”規(guī)則進(jìn)行預(yù)警。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有預(yù)警功能的機(jī)器人行走監(jiān)控裝置，它包括若干個柵格單元、現(xiàn)有已部署的WiFi熱點AP、WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫、機(jī)器人所處的待定位點TP、WiFi位置指紋采集模塊、機(jī)器人行走監(jiān)控服務(wù)器；其特征是：所述的若干個柵格單元，是將整個機(jī)器人行走區(qū)域柵格化成機(jī)器人單位時間行走距離的柵格單元；所述的現(xiàn)有已部署的WiFi熱點AP，分布在整個機(jī)器人行走區(qū)域的各個位置；所述的WiFi位置指紋數(shù)據(jù)庫，存儲著每個柵格單元的WiFi位置指紋信息；所述的機(jī)器人所處的待定位點TP，機(jī)器人所攜帶著Wi...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫凌宇，冷明，冷子陽，
申請(專利權(quán))人：冷明，
類型：新型
國別省市：江西;36
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