[发明专利]一种机器人救援系统及实现该救援系统的方法

权利要求书

1.一种机器人救援系统，其特征在于包括侦查机器人、搭桥机器人、机械手机器人、上位机和RFID矩阵场地；

所述侦查机器人、搭桥机器人和机械手机器人分别包括摄像头、传感器模块、主控芯片和无线通信模块，所述无线通信模块、摄像头、传感器模块与主控芯片连接，所述摄像头、传感器模块通过无线通信模块与所述上位机通信连接；

所述侦查机器人还包括位于车身两侧的履带构成的履带式车架、位于所述侦查机器人车架顶部的运载平台以及安装在车架上用于驱动履带的直流电机；

所述搭桥机器人还包括位于车身两侧的履带构成的履带式车架、位于所述搭桥机器人车架上部的升降斜面板和安装在车架上的升降步进电机，所述升降步进电机通过合页调节升降斜面板与地面的距离；

所述机械手机器人还包括位于车身两侧的履带构成的履带式车架、安装在车架上的电机以及位于机器人车架前部的五自由度机械手；

所述上位机通过无线通信模块分别与所述侦查机器人、所述搭桥机器人和所述机械手机器人控制连接；

所述RFID矩阵场采用RFID射频卡铺设而成，所述RFID射频卡中的所有数据储存于所述侦查机器人、所述搭桥机器人、所述机械手机器人和上位机中，所述侦查机器人、所述搭桥机器人和所述机械手机器人通过RFID射频卡对应的数据，寻找相应的救援目标坐标和机器人移动位置的坐标。

2.根据权利要求1所述的一种机器人救援系统，其特征在于：

所述侦查机器人，用于搜寻和运送援救目标，救援目标时，与搭桥机器人靠近，所述搭桥机器人，其一侧与侦查机器人靠近，其升降斜面板的一侧与侦查机器人的运载平台靠近，另一侧接近救援目标，协助机械手机器人将需救援目标装载至侦查机器人的运载平台上；

所述机械手机器人，靠近搭桥机器人，通过五自由度机械手，利用搭桥机器人的升降斜面板，将救援目标装载到侦查机器人的运载平台上，完成对救援目标的救援。

3.根据权利要求1所述的一种机器人救援系统，其特征在于：

所述传感器模块包括指南针传感器、超声波传感器、核辐射探测器、温湿度传感器、光强传感器和陀螺仪，所述指南针传感器、超声波传感器、核辐射探测器、温湿度传感器、光强传感器和陀螺仪分别与主控芯片连接。

4.根据权利要求1所述的一种机器人救援系统，其特征在于：

所述摄像头采用网络无线摄像头。

5.根据权利要求1所述的一种机器人救援系统，其特征在于：

所述侦查机器人、所述搭桥机器人和所述机械手机器人的设置数量分别为两个以上，救援目标时，两个以上所述侦查机器人并排靠近，两个以上所述搭桥机器人并排靠近后一侧与侦查机器人靠近，另一侧与救援目标靠近，两个以上所述机械手机器人并排靠近后与救援目标靠近。

6.一种实现机器人救援系统的方法，其特征在于包括以下步骤：

A、建立长度和宽度分别为（m,n）的RFID矩阵场地,其中，m,n为任意数值； 

B、将RFID矩阵数据储存在各个机器人的主控芯片和上位机中；

C、侦查机器人、搭桥机器人和机械手机器人读取在RFID矩阵场地中位置的RFID射频卡数据，确定自己在RFID矩阵场地中的坐标，并将坐标发送给上位机；

D、侦查机器人、搭桥机器人和机械手机器人接收上位机发送的救援目标在RFID矩阵场地中位置的坐标； 

E、侦查机器人、搭桥机器人和机械手机器人按照自己的坐标和援救目标的坐标，计算出各个机器人自身坐标与救援目标的方向角度，并根据该角度向援救目标移动；

F、侦查机器人、搭桥机器人和机械手机器人到达援救目标后，上位机控制各个机器人对援救目标进行援救。

7.根据权利要求6所述一种实现机器人救方法，其特征在于：

在所述步骤E中，所述侦查机器人、搭桥机器人和机械手机器人在RFID矩阵场地中的位置坐标为（a,b），援救目标在RFID矩阵场地中的坐标（i,j），则机器人位置坐标与援救目标的夹角为                                               ，所述指南针传感器的值与RFID矩阵场地的参考边的夹角得到机器人的方向角β，得到机器人需要偏转的角度δ为： δ=90°-θ-β，机器人根据偏转的角度δ向援救目标移动。

8.根据权利要求6所述一种实现机器人救援系统的方法，其特征在于：

在所述步骤F中，所述上位机控制侦查机器人组成运载平台；

所述上位机控制搭桥机器人组成支撑斜面；

所述上位机控制机械手机器人位于支撑斜面的一侧，控制其抓取援救目标。