[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

说明书

本发明公开了一种自主移动自动探测灭火的消防机器人及控制方法，包括机器人本体，在机器人本体上设有移动底盘和图像视频采集模块，移动底盘上前、后、左、右共设有车轮，所述机器人本体内设有控制系统，控制系统包括灭火系统、惯性导航模块、激光导航模块、核心控制器、数据储存模块、供电模块、传感器单元、视频处理模块、运动控制单元和智能仪表，所述的核心控制器分别与灭火系统、惯性导航模块、激光导航模块、数据储存模块、传感器单元、视频处理模块和运动控制单元连接。该方法实现自主启动、自主移动的功能，同时在巡逻过程中实时检测温度、火花、火灾情况，一旦发现火灾立即进行自主灭火功能。

技术领域

本发明涉及一种消防机器人，特别是一种自主移动自动探测灭火的消防机器人及控制方法。

背景技术

火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。最常发生火灾的地方之一就是厂房，而厂房发生火灾大概有以下几个方面的原因：

1、数量问题，数量多了，有一定的火灾概率；

2、厂房中生产具有一定的火灾危险性，这包括生产工艺，生产的原料和产品等；

3、厂房在管理中没有遵守消防方面的规定；

4、厂房的消防设施不符合消防要求；

5、存在违反工艺操作等违法事项。

因此如果避免厂房发生火灾以降低公众财产安全及人身安全尤为重要，但目前对于厂房的火灾检测及场地的巡逻均通过人为或者巡逻机器人进行检测：一般人为的检测由于人为因素(如：偷懒、忘记等原因)最终没有及时发现而影响救火的最佳时机，同时一旦人为发现着火时，着火时间已经过去了一段时间，且火势自己已经很难控制，故必须报警让消防人员进行灭火，但消防人员的到来也需要一定时间，故导致火情控制效果不佳而影响灭火效果，而目前的巡逻机器人一般采用单独的导航系统进行巡逻，或多或少存在一些导航问题而最终影响巡逻效果，例如：惯性导航，其存在定位误差随时间而增大，系统长期精度差的缺点，而磁导航方法的可变性和可维护性差，不太灵活，因此如何设计一款能够自动巡逻，自动灭火、又能够提高导航精度的厂房消防设备尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种自主移动自动探测灭火的消防机器人及控制方法，其能够使机器人在规定的时间内自动启动巡逻操作，一旦发现火灾进行自主灭火的优点，起到最短时间灭火的效果，同时在导航过程中的组合导航系统同时使用惯性导航和激光导航，并以惯导系统为主，再由经济型的激光导航作为校准手段，使惯性导航和激光导航的优势互补，以获得比单独使用其中任一系统时更高的导航性能。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种自主移动自动探测灭火的消防机器人，包括机器人本体，在机器人本体上设有移动底盘和图像视频采集模块，所述移动底盘上前、后、左、右共设有车轮，所述机器人本体内设有控制系统，所述控制系统包括灭火系统、惯性导航模块、激光导航模块、核心控制器、数据储存模块、供电模块、传感器单元、视频处理模块、运动控制单元和智能仪表，所述的核心控制器分别与灭火系统、惯性导航模块、激光导航模块、数据储存模块、传感器单元、视频处理模块和运动控制单元连接；所述供电模块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，包括微机电系统陀螺仪和三轴磁力计，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，包括激光器，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，包括与车轮一一对应连接的车轮转向马达、在每一个车轮转向马达上连接有一个编码器，所述车轮转向马达用于驱动车轮前进，所述编码器用于计算马达旋转的距离；

所述数据储存模块，用于储存数据；