[发明专利]基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，其特征在于，包括应急指挥中心(1)、机器人操控平台(2)、通信网络(3)及多机器人终端(4)，所述应急指挥中心(1)依次连接机器人操控平台(2)、通信网络(3)和多机器人终端(4)；

所述应急指挥中心(1)用于现场信息汇聚集成与综合指挥中心，完成与各远程操控平台及其他信息终端的通信，全方位实时显示事发现场各类机器人感知的态势信息，提供数据分析、态势推演等技术支持，辅助指挥员快速有效形成应对方案；

所述机器人操控平台(2)用于机器人控制端与数据传输中间枢纽；

所述通信网络(3)用于实现整个系统架构中各部分之间的通信交互，主要分为多机器人与机器人操控平台(2)之间命令控制和信息采集通信、各类型机器人操控平台(2)之间信息共享通信、机器人操控平台(2)与应急指挥中心(1)之间的信息交互通信；

所述多机器人终端(4)用于信息采集端和行动执行端。

2.根据权利要求1所述的基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，其特征在于，所述应急指挥中心(1)包括事件监测系统(5)、态势显示系统(6)、辅助决策系统(7)、指挥调度系统(8)及数据库管理系统(9)，

所述事件监测系统(5)用于获得危机事件基本信息，包括机器人终端采集的环境数据、视频图像和工作状态信息，使应急信息更加完整，为进一步信息处理与融合奠定基础；

所述态势显示系统(6)基于GIS平台显示事件发展整体态势及机器人救援力量状况，涉及事件地点、发展趋势、影响范围及机器人位置分布等；

所述辅助决策系统(7)，通过结合数据分析和态势推演技术，提出基于多机器人协作的行动决策模型，确定机器人任务需求、最优路径规划等；

所述指挥调度系统(8)，用于制定多机器人协同任务规划，涉及机器人资源分配及任务调度，同时完成应急指挥中心(1)与机器人操控平台(2)语音对话、视频图像、任务方案的实时通信；

所述数据库管理系统(9)，用于对事件、案例、模型等数据进行分类存储与维护，同时设置机器人数据库，管理维护机器人的空间属性、控制属性及任务属性等数据。

3.根据权利要求1所述的基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，其特征在于，所述多机器人终端(4)上还设有多传感器(10)、无线网卡(11)、无线图像发射机(12)，所述多机器人终端(4)通过无线网卡(11)和无线图像发射机(12)与机器人操控平台(2)无线连接。

4.根据权利要求3所述的基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，其特征在于，所述多机器人终端(4)可为侦察机器人、搜救机器人、飞行机器人等其他机器人。

5.一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制方法，其特征在于，包括如下步骤，

a、多机器人终端(4)用于信息采集端和行动执行端，其借助自身多传感器(10)获取救援目标、救援环境信息和完成躲避危险的行为，采集信息包括感知信息和本体信息，当面对复杂的危机环境时，可利用多机器人共同协作，充分发挥各自在信息感知与救援行动上的优势，然后通过通信网络汇聚多机器人终端(4)数据实时传输至对应机器人操控平台(2)；

b、机器人操控平台(2)通过接收机器人端采集信息数据及应急指挥中心(1)任务信息，然后根据应急指挥中心(1)决策方案，实时发送命令控制机器人行动，并借助智能化手段显示机器人信息，其中包括机器人工作的参数、自身运动状态及现场环境数据；

c、应急指挥中心(1)，设计数据库管理系统(9)提供多机器人信息处理及模型、案例等数据支持，综合事件监测、态势显示等多种方式直观展示多机器人信息，同时辅助数据分析、态势推演等技术提高科学决策水平，在决策方案的基础上制定多机器人资源分配与任务调度计划，最后通过稳定的通信网络(3)，实现与机器人操控平台(2)的快速联动。

6.根据权利要求5所述的基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制方法，其特征在于，根据步骤c所述应急指挥中心(1)包括事件监测系统(5)、态势显示系统(6)、辅助决策系统(7)、指挥调度系统(8)及数据库管理系统(9)，其具体步骤如下，

I、事件监测系统(5)接收机器人采集信息，重点监测视频图像、环境数据及机器人自身状态等内容；

II态势显示系统(6)基于事件监测系统(5)内的事件信息，结合GIS平台态势标绘、轨迹追踪、图上量算等手段全方位显示机器人及事件态势信息；

III为使机器人适应愈加复杂的应急环境，辅助决策系统(7)结合数据分析和仿真技术，具体研究多传感器(10)数据融合、机器人周边态势推演、机器人分配布局推演、机器人行动路径推演等内容，为规划机器人行动方案提供可靠信息和决策模型；

IV根据态势信息与决策信息，指挥调度系统(8)分解机器人任务需求，查询机器人资源储备状态，完成资源匹配后确定机器人指挥调度计划，并将相关命令信息反馈给机器人操控平台(2)用于控制机器人行动；

V整个应急指挥控制过程中，数据库通过更新数据、历史信息或模型，为应急指挥中心(1)各系统的运行提供数据支持。