[发明专利]巡逻机器人、预警系统以及巡逻机器人的监控方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及机器人，尤其是涉及一种智能户外巡逻机器人，预警系统以及巡逻机器人的监控方法。

【背景技术】

监控技术在保护安全、预防犯罪方面起到不可低估的作用，以往以人防为主的防范措施已满足不了人们的需求。人力巡逻和定点摄像机组成的新型监控网络，存在保安易疲劳、摄像机易出现死角等固有弱点，已越来越跟不上时代的发展。当前，人们不仅需要监控系统对异常行为、户外环境状况的准确获取，更需要监控系统可以及时的对安全隐患做出反应。在这样的背景下，能够自主移动和及时报警的监控装置——监控机器人应运而生。

传统的监控机器人多采用摄像装置和图像检测算法来对异常状态进行监控，然而摄像装置受限于拍摄条件和视角限制，易出现漏报和误报。

此外，对于巡逻机器人来说，要能够应对户外复杂的路面情况。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种不受拍摄条件和视角限制的巡逻机器人。

一种巡逻机器人，包括机器人主体和与机器人主体连接用于巡逻机器人行进的移动装置，其特征在于，还包括设于机器人主体上的声音监控模块，所述声音监控模块采集、存储声音数据，并根据异常规则筛选声音数据，对于符合异常规则的声音数据，进一步进行处理以获取声源的方位，所述移动装置根据声源的方位移动。

优选地，所述声音监控模块包括依次连接的声音采集单元、预处理单元、模数转换单元以及声源方位计算单元，所述声音采集单元采集外界环境声音信号，所述预处理单元将声音信号进行放大和滤波处理，所述模数转换单元将预处理后的声音信号转换为数字信号得到声音数据，所述声源方位计算单元接收所述声音数据进行缓存存储，并根据预设的异常规则筛选声音数据，对于符合异常规则的声音数据，进一步进行处理以获取声源的方位。

优选地，所述声音采集单元包括形成平面四元十字阵的四路水平放置的拾音器，所述预处理单元包括与所述拾音器对应的放大器和双T陷波器，所述模数转换单元为模数转换器，所述声源方位计算单元为数字信号处理芯片，包括固化有处理程序的闪存和存储所述声音数据的静态随机存储器。

优选地，所述移动装置包括通过轴承连接的一对主动轮和与机器人主体连接的从动轮，所述主动轮的轮缘上套设有弹性履带，所述主动轮上还设有轮履收放机构，所述轮履收放机构用于在收回时使弹性履带贴合主动轮的轮缘，在展开时和主动轮以及弹性履带配合形成履带行走机构。

优选地，所述执行机构包括用于调整移动装置行进速度的直流电机驱动器、控制移动装置行进方向的航向控制器以及引导巡逻机器人到达预定位置的位置控制器。

优选地，还包括设于所述机器人主体上的视频监控模块，所述视频监控模块采集、缓存视频数据获取视频数据帧，并根据所述数据帧进行实时的人体检测。

优选地，所述视频监控模块包括依次连接的视频采集单元、解码单元、人体检测单元以及存储单元，所述视频采集单元采集模拟视频信号，所述解码单元将所述模拟视频信号转换为数字视频数据并缓存，所述人体检测单元从解码单元读取数字视频数据并将数据帧存入存储单元中，所述人体检测单元根据视频进行人体检测。

优选地，所述视频采集单元为电耦合元件摄像机，所述解码单元包括视频解码器和高速缓存，所述人体检测单元为数字信号处理单元，所述存储单元为帧存储器，所述数字信号处理单元通过I²C初始化配置视频解码器，使视频解码器将模拟视频数据转换为标准格式的数字视频数据流并存储在所述高速缓存中。

一种基于巡逻机器人的预警系统，包括控制中心和上述的巡逻机器人，所述控制中心与巡逻机器人之间通过无线方式通信，接收巡逻机器人的警报或者下发巡逻指令。

一种巡逻机器人的监控方法，包括如下步骤：采集环境声音信号；对声音信号进行预处理获得声音数据并存储；根据异常规则筛选声音数据；对于符合异常规则的声音数据，进一步进行处理以获取声源的方位；使巡逻机器人朝声源的方位移动。

优选地，所述对声音信号进行预处理获得声音数据的步骤具体包括对声音信号进行放大、滤波以及模数转换。

优选地，所述滤波采用200Hz～10kHz的带通滤波。

优选地，所述采集环境声音信号的步骤具体是通过形成平面四元十字阵的四路水平放置的拾音器获取四路声音信号；

所述异常规则为：声音信号的短时平均幅值超过预设阈值；