[发明专利]自主移动自动探测灭火的消防机器人及控制方法

权利要求书

1.一种自主移动自动探测灭火的消防机器人，其特征是：包括机器人本体（1），在机器人本体（1）上设有移动底盘（2）和图像视频采集模块（3），所述移动底盘（2）上前、后、左、右设有车轮（2-1），所述机器人本体（1）内设有控制系统，所述控制系统包括灭火系统（4）、惯性导航模块（5）、激光导航模块（6）、核心控制器（7）、数据储存模块（8）、供电模块（8-1）、传感器单元（9）、视频处理模块（10）、运动控制单元（11）和智能仪表（27），所述的核心控制器（7）分别与灭火系统（4）、惯性导航模块（5）、激光导航模块（6）、数据储存模块（8）、传感器单元（9）、视频处理模块（10）和运动控制单元（11）连接；所述供电模块（8-1）与各个模块连接用于给各个模块提供电能；

其中，所述惯性导航模块（5），包括微机电系统陀螺仪（21）和三轴磁力计（22），用于以机器人当前位置和所述当前的偏移角度为基准，对机器人采用惯性导航方式进行导航；

所述激光导航模块（6），包括激光器（23），利用激光的准确性和不发散性对机器人所处的位置进行精确定位来指导机器人行走进行导航；

所述运动控制单元（11），包括与车轮（2-1）一一对应连接的车轮转向马达（11-1）、在每一个车轮转向马达（11-1）上连接有一个编码器（11-2），所述车轮转向马达（11-1）用于驱动车轮前进，所述编码器（11-2）用于计算马达旋转的距离；

所述数据储存模块（8），用于储存数据；

所述图像视频采集模块（3），用于实时采集机器人运行过程中的图像信息，并发送给视频处理模块（10）；

所述视频处理模块（10）用于将采集的图像信息进行处理后转换成核心控制器（7）能够接收的信号；

所述传感器单元（9），包括温度传感器（29）、烟雾传感器（12）和紫外线检测器（13），用于感知周围环境，实时检测消防机器人所处环境情况，执行相应的安全措施；

所述灭火系统（4），包括水炮（14）、进水管路（15）、增压装置（16）和流量检测装置（28），所述进水管路（15）的一端与水炮（14）连接，另一端连接有供水管，所述增压装置（6）设于供水管和进水管路（15）的连接处，且所述增压装置（16）的控制端以及流量检测装置（28）与核心控制器（7）连接；

所述核心控制器（7），通过利用惯性导航和激光导航输出的速度和位置的差值作为量测值，然后经卡尔曼滤波，对惯性导航系统的误差进行分析，得出精确的数据再对惯性导航系统进行校正得到精确的导航路径，然后按照路径进行自主巡逻，并通过温度传感器（29）、烟雾传感器（12）和紫外线检测器（13）实时检测现场环境，一旦检测到有火花进行自动断电，检测火灾立即进行火灾位置定位并启动灭火系统（4）自动灭火，在激光导航模块（6）的激光器（23）上连接有第一局部卡尔曼滤波器（18），在惯性导航模块（5）的微机电系统陀螺仪（21）上连接有第二局部卡尔曼滤波器（19），且所述第一局部卡尔曼滤波器（18）和第二局部卡尔曼滤波器（19）之间连接有主卡尔曼滤波器（20），且所述的主卡尔曼滤波器（20）与核心控制器（7）连接。

2.根据权利要求1所述的自主移动自动探测灭火的消防机器人，其特征是：在核心控制器（7）上还连接有电量检测装置（17）、磁场感应装置（24）和充电检测装置（26），所述的充电检测装置（26）和电量检测装置（17）均与供电模块（8-1）连接，在机器人本体（1）上连接有与供电模块（8-1）连接的充电端口（25）。