[发明专利]一种集群式消防机器人协作侦察灭火方法

说明书

本发明涉及一种集群式消防机器人协作侦察灭火方法，多台侦察机器人和灭火机器人通过后导引罩机构和前挂钩机构实现级联串接，能自动快速对接和分离，使用机器人级联串接方法实现多台机器人群体实现多级连接，提高了机器人带负载能力，解决因消防现场湿滑。采用侦察机器人和灭火机器人协同作业方式，利用侦察机器人确定火源和灭火机器人相对空间关系，反推计算火源与灭火机器人空间关系，间接提升了灭火机器人对火源的精准定点灭火和空间观察能力；利用侦察机器人实时检测灭火效果，对灭火机器人水流喷射角度实时校正调整，提高灭火精准性和效率，节省抢险时间，大大降低人员伤亡和财产损失。

技术领域

本发明属于消防机器人领域，具体涉及一种集群式消防机器人协作侦察灭火方法。

背景技术

火灾频繁发生，严重危害人民的生活和财产安全。消防机器人作为辅助消防员执行危险任务的工具，需要在火灾发生后随消防员一同奔赴火灾现场，并在火灾现场辅助或替代消防员进行信息收集、辅助灭火及人员搜救等操作。消防机器人主要分为侦察机器人和灭火机器人，侦察机器人主要用于对现场环境侦察，将环境参数或现场图像视频回传至控制台供消防人员分析和决策；灭火机器人则可通过机身上的消防炮连接后方消防车水带进行喷射灭火。

目前，侦察机器人一般行动灵活可直接进入灾害现场侦察，灭火机器人则在现场外围拖动水带扑救灭火。即使采用了履带式移动底盘的机构，由于现场地形复杂且消防炮喷射时地面湿滑，履带与湿滑地面接触后摩擦变小，机器人极易发生打滑问题，使机器人负载能力急速下滑，无法拖动后方充满水的水带，从而影响现场部署，贻误抢救时机。

针对提高灭火机器人负载并抗打滑问题，目前主流方案主要有履带式移动底盘，例如专利号201820562957.9公布的智能消防灭火机器人，专利号201810644499.8公布的一种智能消防灭火机器人等。

另外，对火源侦察和精准扑救技术层面，目前携带消防水炮的机器人绝大多数需依赖后方消防人员采用操作控制台对机器人的水炮三维角度进行手动调整，费时费力且依靠试错而贻误抢救。而采用直接将视觉设备放置在灭火机器人上的方法难以获得足够的视野，无法实现火源和射流落点的精确定位灭火。采用无人机方案进行火源侦察的方案存在较大弊端，例如火焰对上空无人机危害性极大；其次，无人机的定位精度取决于GPS定位精度，差分GPS价格较贵导致系统成本过高；另外，当室内着火时，GPS定位系统无法工作，无人机协助灭火系统无法正常作业。

针对提高对现场火源侦察和精准灭火问题，主要采用灭火机器人安装双目视觉设备或采用无人机辅助法，例如专利号为201520997745.X的专利公布的智能消防机器人，201721688135.7的发明专利公布的基于无人机和智能消防机器人的精确灭火系统等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集群式消防机器人协作侦察灭火方法，多个侦察机器人和灭火机器人级联串接，组成集群系统、协同作业，将灭火机器人和消防水带拖至指定位置部署，而后侦察机器人脱离灭火机器人实现现场侦察，对火源位置精准识别，为灭火机器人精准火源喷射提供空间位置基础。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种集群式消防机器人协作侦察灭火方法，其中集群式消防机器人包括多台侦察机器人和灭火机器人，灭火机器人和侦察机器人的前端均设置有前挂钩机构，侦察机器人的后端设置有后导引罩机构；

该方法包括以下步骤：

1)侦察机器人和灭火机器人级联作业步骤：