[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

说明书

本发明公开了一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，包括应急指挥中心、机器人操控平台、通信网络及多机器人终端，所述应急指挥中心依次连接机器人操控平台、通信网络和多机器人终端，本发明利用多机器人协同工作特点，获取更加全面的未知环境信息，降低了应急决策的不确定性；结合应急指挥控制系统自身特点与功能，进一步处理和融合多机器人多传感器信息，促进人机交互，充分发挥机器人在应急环境中的作用；设计通信网络，建立区域型多机器人指挥控制系统，实现稳定通信与快速联动。

技术领域

本发明涉及应急指挥领域，特别是涉及一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统。

背景技术

近年来灾难环境愈加严峻，具有变数多、变化快、变化信息难获取等特征，仅以人类之力已无法满足应急救援的需求。机器人作为一种有效的技术手段，满足当前应急救援的复杂需求。随着多传感器、遥感监控、多智能体协调控制技术的进步，机器人智能化水平不断提高，进一步推动机器人技术应用于公共安全应急领域。

目前，机器人已实现替代救援人员从事突发事件危险区域的信息采集或任务执行工作。但是，现有的机器人应急研究，仍主要集中在单个或单一类型机器人的任务完成上，没有突出多机器人在突发事件应急过程中的相互协作，也未能将多机器人信息充分融入应急指挥过程。因此，需要进行改进。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，其将多机器人应用于应急指挥控制系统，这有利于为应急指挥提供更加可靠、实时、全面的现场信息，同时通过充分融合多机器人信息，促进机器人群体与指挥系统对事件环境态势形成更加完整的感知，提高机器人的信息获取能力与任务执行力度以及系统整体的态势感知水平与应急能力。

为达到上述目的，本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，包括应急指挥中心、机器人操控平台、通信网络及多机器人终端，所述应急指挥中心依次连接机器人操控平台、通信网络和多机器人终端；

所述应急指挥中心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用于机器人控制端与数据传输中间枢纽；

所述通信网络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之间命令控制和信息采集通信、各类型机器人操控平台之间信息共享通信、机器人操控平台与应急指挥中心之间的信息交互通信；

所述多机器人终端用于信息采集端和行动执行端。

进一步，所述应急指挥中心包括事件监测系统、态势显示系统、辅助决策系统、指挥调度系统及数据库管理系统，

所述事件监测系统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，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，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与机器人操控平台语音对话、视频图像、任务方案的实时通信；

所述数据库管理系统，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。