[实用新型]一种消防机器人全自动协同侦察和灭火系统

说明书

本实用新型涉及一种消防机器人全自动协同侦察和灭火系统，包括灭火机器人、侦察机器人、主控台、辅助基站，所述灭火机器人和侦察机器人均包括移动平台、第一无线通讯模块、第一通讯天线、第一控制模块、编码器，主控台包括第二控制模块、第二无线通讯模块、第二通讯天线；辅助基站包括第三无线通讯模块、第三通讯天线、第三控制模块。采用平面定位法，实现侦察机器人和灭火机器人实时定位，采用编码器补偿和推算机理实现对机器人前后位置的大致估算和偏转角度计算，本实用新型可实现对灾害现场火源等危险源的全自动识别、定位和灭火机器人自动瞄准功能，从而提高现场处置速度，提高危险源处置效率，降低人员损伤和财产损失。

技术领域

本实用新型属于消防机器人领域，具体涉及一种消防机器人全自动协同侦察和灭火系统。

背景技术

消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。目前携带消防水炮的机器人绝大多数需依赖后台消防人员远程操作，实现对水炮三维角度的调整，从而控制水炮打水的抛物线落在着火点上。但现场环境恶劣，浓烟密布，消防人员由于自身视野或环境影响，极可能出现无法瞄准的问题；即使消防人员发现并定位着火点，需遥控消防水炮进行打水定位，这中间需要较长的调试和定位耗时，对危急的恶劣环境和抢险现场来说非常不利。

基于机器视觉技术的火点与射流落点相对位置调整的消防水炮角度控制方法是一种可以实现精确灭火的方法，但其主要用于悬挂式消防水炮，其视觉摄像机和消防水炮需要安装在建筑物的高处，使着火区域完全置于消防水炮和摄像机的视野之下。现有的智能消防机器人的视觉系统和消防水炮基本都安装在其本体上，难以获得足够的视野，难以实现火源和射流落点的精确定位，难以实现自动精确灭火。故如何实现在高危环境下对火源的快速定位、寻找、侦察和灭火是决定能否降低灾害现场人员伤亡和财产损失的关键。

当前针对灾害现场进行灭火的机器人对火源寻找或定位的方案主要分为两类：

1)无人机高空协助检测法

该方式下，消防机器人工作前需将无人机飞至火焰上空测定高度，后将无人机自身GPS位置信息发送至消防机器人，从而确定无人机下火焰相对机器人空间位置关系，进而喷射灭火。典型的有专利号为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”。

2)机器人本体双目视觉定位法

通过在消防机器人上安装双目视觉设备，实现对火焰空间位置的检测，从而控制水炮进行定点灭火。典型的有专利号为201520997745.X的专利公布的智能消防机器人。还有采用热成像仪在火源不同位置检测到的夹角，间接计算火源位置，例如申请号为201610089608.5的专利公布的“火灾现场火源定位方法、定位系统及消防机器人”等。

目前针对消防机器人现场对火源定位的方式中均存在弊端：

1)对于无人机高空协助检测法，存在如下主要问题：①无人机需飞至火焰上方，实际中这对设备危害性极大；②无人机的定位精度取决于GPS定位精度，传统GPS精度无法满足需求，而差分GPS价格较贵导致系统成本过高；③当室内着火时，GPS定位系统无法工作，该方法失效。

2)对于机器人本体上安装双目视觉设备的方案，由于消防机器人本体高度较低，当发射水柱时，对前方视线遮挡容易导致双目视觉定位失效。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种消防机器人全自动协同侦察和灭火系统，解决恶劣灾害现场下火源等危险源的快速识别、机器人快速定位并利用消防水炮进行精准喷射灭火的难题。