【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及毫米波雷達和電子控制，特別涉及一種基于毫米波雷達的巡檢機器人及其控制方法。
技術介紹
1、隨著自然語言處理技術的飛速發展，檢索機器人逐漸成為日常生活中運用到的新興技術，輔助人們生活中的工作和任務。
2、毫米波是一項可用于檢測物體并提供物體的距離、速度和角度信息的傳感技術。毫米波雷達技術是一種使用毫米波頻段的雷達技術，其工作頻率通常在30ghz到300ghz之間。毫米波雷達可以提供高分辨率的圖像和精確的測量結果，因此在一些需要精密數據的領域，毫米波雷達可以發揮巨大的作用。
3、中國專利技術專利cn116577768b公開了一種基于毫米波雷達的安檢場景活體檢測裝置，包括檢測裝置本體和上位機，檢測裝置本體包括屏蔽箱和安檢傳送帶，安檢傳送帶的作用為傳輸被檢測目標物體穿過屏蔽箱，屏蔽箱內設毫米波雷達設備，向被檢測目標物體發射毫米波雷達信號，接收反射信號，并與發射毫米波雷達信號混頻處理為雷達目標回波，并且通過有線或無線方式傳輸給上位機，根據接收到的雷達目標回波進行處理，實現對被檢測目標物體是否存在活體進行檢測。但是，該檢測裝置為專用于安檢的靜態檢測裝置，?無法實施對目標物體的自主巡檢，也無法運用于安檢以外的大批量重復性檢測或其他重要的場合。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的問題是：提供一種基于毫米波雷達的巡檢機器人及其控制方法，在無人傳遞的情況下，自主進行移動，準確檢測出目標物體的活體。
2、本專利技術采用如下技術方案：一種基于毫米波雷達
3、關節式機械臂包括：控制總線、基座、臂體；毫米波雷達和攝像頭安裝于臂體末端；
4、控制與數據處理終端加載車體的預設移動路徑，通過指令控制行走機構移動，車體按路徑移動至第一檢測位置后靜止，毫米波雷達對覆蓋到的檢測區域進行活體檢測，檢測完成后，臂體通過改變姿態調整毫米波雷達位置，使得毫米波雷達覆蓋的待檢測區域與前一次檢測區域不重疊，繼續進行活體檢測，直至第一檢測位置所有貨物檢測完成；車體按預設路徑移動至第二檢測位置，重復調整臂體通過毫米波雷達進行活體檢測流程，直至完成目標區域內所有貨物的活體檢測。
5、進一步地，車體內部包含能源裝置和無線充電線圈，機器人閑置時自動前往充電樁處休眠儲能，車體外殼還裝有指示燈，用于提示機器人工作狀態。
6、進一步地，行走機構包括兩顆萬向輪與兩顆從動輪，共同完成機器人的移動；萬向輪安裝于車體的后側，由控制與數據處理終端控制，進行移動和轉向；從動輪安裝于車體的前側，用于加快機器人的運動速度。
7、進一步地，控制與數據處理終端內部包含移動控制系統與數據處理中樞，發布指令控制機器人完成移動及檢測工作，并且對所得數據進行處理和選擇。
8、進一步地，?毫米波雷達檢測到目標區域內貨物中的活體信號時檢測暫停，攝像頭對活體信號所在的嫌疑貨物包裹拍照并記錄貨物的編號，通過控制與數據處理終端發出警報，和/或總控室發出報警信號；
9、攝像頭還包括夜間模式，用于在低亮度環境下采集高分辨率圖像。
10、進一步地，毫米波雷達安裝于臂體末端的支架頂部，支架為多節伸縮管，連接并調整毫米波雷達的高低、方向和長短；臂體通過伸壓伸縮管，結合旋轉基座調節角度，進而調整毫米波雷達的高度，控制毫米波雷達的高度逐次上抬或下移，以列為單位對覆蓋的對覆蓋到的檢測區域內貨物進行活體檢測，當前列檢測完成后，機器人前進至下一位置，開始下一列的檢測，直到覆蓋整個目標區域內所有貨架。
11、進一步地，毫米波雷達為調頻連續波雷達，包括但不限于單個毫米波雷達；
12、基于毫米波波長特征，利用毫米波散射對目標形狀的敏感特性，對目標進行識別；毫米波雷達中還包括高增益毫米波天線，用于穿透包裹，識別活體小型生物的運動特征，從雷達中頻信號提取生命體征信號，通過深度學習及自動識別，判斷是否為檢測目標。
13、進一步地，機器人還配有紅外線系統，搭載于車體前方，用于檢測機器人自動感應運行路徑上的障礙物，通過數據處理終端控制機器人改變方向。
14、進一步地，機器人還包括遠程連接模塊及電池模塊，對目標區域貨物進行持續監測，遠程連接模塊連接控制與數據處理終端，通過無線或藍牙連接總控室，通過總控室進行機器人的遠程控制及升級和改造。
15、本專利技術技術方案還提供了一種基于毫米波雷達的巡檢機器人的控制方法，包括如下步驟：
16、s1、確定待檢測區域內目標貨物，工作人員預設機器人開始工作時間，根據庫房待檢貨架分布規劃機器人移動路徑，并在控制與數據處理終端中完成機器人位置初始化，達到開始工作時間時，開始工作時間自動控制巡檢機器人開始工作；
17、s2、機器人由起點位置按規劃路徑移動至第一檢測位置，進行雷達方向初始化，臂體進行伸壓與角度調整，使毫米波雷達的移動局限在一條貼近貨架的豎直線上，毫米波雷達依次對貨架一列進行活體檢測；
18、s3、毫米波雷達檢測到目標貨物中有疑似活體信號時，檢測暫停，拍照記錄包裹圖像及網格坐標，攝像頭對活體信號所在的嫌疑貨物包裹拍照并記錄貨物的編號，并通過控制與數據處理終端發出警報，向總控室發出報警信號；
19、s4、第一檢測位置的貨架完成檢測后，機器人繼續前進至第二檢測位置，重復步驟s2至s3，完成第二檢測位置貨架內貨物活體檢測，如此反復，直至機器人完成所有待檢測區域貨架的檢測，回到充電位置。
20、本專利技術采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
21、1、本專利技術巡檢機器人將毫米波雷達安裝在機器人支架頂部，支架呈四折狀，通過具有伸縮性的波紋管調整毫米波雷達的高低、方向和長短，進而更加靈活地控制毫米波雷達，使得巡檢機器人全方位地進行檢索。
22、2、本專利技術巡檢機器人利用毫米波波長與小型活體可比擬的特征，對活體進行檢測。利用毫米波散射對目標形狀的細節敏感的特性，提高多目標分辨對目標識別的能力與成像質量，提高活體檢測識別成功率；通過高增益毫米波天線設計，更好的穿透包裹檢測到活體目標；通過毫米波雷達的高分辨能力，識別活體小型生物的運動等活體特征；通過從雷達中頻信號中提取生命體征信號，進而通過深度學習自動識別技術，對比加以分析判斷是否為檢測目標。
23、3、本專利技術巡檢機器人支持遠程操作，無需人員到場，提高了設備的使用便利性和適用范圍，具備較高的可持續性，能夠對監測對象進行持續的監測，提供更多的數據樣本用于分析和決策。?且機器人配有紅外線系統，遇到障礙物時能自動感應并改變方向，后側裝有兩個萬向輪，能實現機器人全方位地運動，前側裝有兩個定向輪，加快機器人運動速度。
24、4、本專利技術巡檢機器人的控制方法可以應用在夜間環境，噪音較小，活體在夜間更活躍。巡檢機器人能夠自主進行長時本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，包括：車體（1）、安裝于車體（1）底部的行走機構（2）、搭載于車體（1）上的控制與數據處理終端（3）和檢測機構，檢測機構用于檢測目標區域內貨物中的活體生物，包括關節式機械臂（4）與毫米波雷達（5）；
2.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，車體（1）內部包含能源裝置和無線充電線圈，機器人閑置時自動前往充電樁處休眠儲能，車體（1）外殼還裝有指示燈，提示機器人工作狀態。
3.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，行走機構（2）包括兩顆萬向輪（201）與兩顆從動輪（202），共同完成機器人的移動；所述萬向輪（201）安裝于車體（1）的后側，由控制與數據處理終端（3）控制，進行移動和轉向；所述從動輪（202）安裝于車體（1）的前側。
4.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，控制與數據處理終端（3）內部包含移動控制系統與數據處理中樞，發布指令控制機器人完成移動及檢測工作，并且對所得數據進行處理和選擇。
5.根據權利要求1所述的
6.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，毫米波雷達（5）安裝于臂體（403）末端的支架頂部，支架為多節伸縮管，連接并調整毫米波雷達（5）的高低、方向和長短；臂體（403）通過伸壓伸縮管，結合旋轉基座（402）調節角度，進而調整毫米波雷達（5）的高度，控制毫米波雷達（5）的高度逐次上抬或下移，以列為單位對覆蓋的對覆蓋到的檢測區域內貨物進行活體檢測，當前列檢測完成后，機器人前進至下一位置，開始下一列的檢測，直到覆蓋整個目標區域內所有貨架。
7.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，所述毫米波雷達（5）為調頻連續波雷達，包括但不限于單個毫米波雷達；基于毫米波波長特征，利用毫米波散射對目標形狀的敏感特性，對目標進行識別；毫米波雷達（5）中還包括高增益毫米波天線，用于穿透包裹，識別活體小型活體生物的運動特征，從雷達中頻信號提取生命體征信號，通過深度學習及自動識別，判斷是否為檢測目標。
8.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，機器人還配有紅外線系統，搭載于車體（1）前方，用于檢測機器人自動感應運行路徑上的障礙物，通過控制與數據處理終端（3）控制機器人改變方向。
9.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，機器人還包括遠程連接模塊及電池模塊，對目標區域貨物進行持續監測，遠程連接模塊連接控制與數據處理終端（3），通過無線或藍牙連接總控室，通過總控室進行機器人的遠程控制及升級和改造。
10.一種基于權利要求1至9任一項巡檢機器人的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，包括：車體（1）、安裝于車體（1）底部的行走機構（2）、搭載于車體（1）上的控制與數據處理終端（3）和檢測機構，檢測機構用于檢測目標區域內貨物中的活體生物，包括關節式機械臂（4）與毫米波雷達（5）；
2.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，車體（1）內部包含能源裝置和無線充電線圈，機器人閑置時自動前往充電樁處休眠儲能，車體（1）外殼還裝有指示燈，提示機器人工作狀態。
3.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，行走機構（2）包括兩顆萬向輪（201）與兩顆從動輪（202），共同完成機器人的移動；所述萬向輪（201）安裝于車體（1）的后側，由控制與數據處理終端（3）控制，進行移動和轉向；所述從動輪（202）安裝于車體（1）的前側。
4.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，控制與數據處理終端（3）內部包含移動控制系統與數據處理中樞，發布指令控制機器人完成移動及檢測工作，并且對所得數據進行處理和選擇。
5.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征在于，毫米波雷達（5）檢測到目標區域內貨物中的活體信號時檢測暫停，攝像頭（6）對活體信號所在的嫌疑貨物包裹拍照并記錄貨物的編號，通過控制與數據處理終端（3）發出警報，和/或總控室發出報警信號；所述攝像頭（6）還包括夜間模式，在低亮度環境下采集圖像。
6.根據權利要求1所述的基于毫米波雷達的巡檢機器人，其特征...
【專利技術屬性】
技術研發人員：周磊，張玉祿，王祉琦，彭嘉惠，梁語辰，奚鈺靖，陳鑫悅，吉安泰，
申請(專利權)人：南京信息工程大學，
類型：發明
國別省市：
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