[发明专利]一种仓库智能灭火机器人的火场定位及灭火方法

权利要求书

1.一种仓库智能灭火机器人的火场定位及灭火方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、仓库区域的划分与灭火机器人行驶程序的录入

步骤1.1、将仓库划分为N个区域，并在每个区域内安装烟雾报警模块，确保该区域的任何一个地方发生火情时均可被烟雾报警模块检测到；

步骤1.2、规划自灭火机器人起始点至各个区域的行驶路线，并将行驶路线制作为灭火机器人专用通道，在仓库封闭期间应完全保持其通畅，在仓库出进货时不得占用行驶路线超过0.5h；

其中，所述灭火机器人包括移动机器人、无线信号接收模块、主控制单元、灭火装置、火焰识别与定位装置；其中，所述移动机器人的智能轮式底盘根据激光雷达的信号可建立周围环境的二维地图，自主规划行驶路线，智能轮式底盘内也可录入、存储多个行驶程序，灭火机器人可按照预存的行驶程序进行行驶；

所述无线信号接收模块安装在移动机器人内部，可接收来自烟雾报警模块的无线信号发射模块的无线信号，并将信号传递给主控制单元；

所述主控制单元安装在移动机器人内部，与智能轮式底盘、无线信号接收模块、灭火装置、火焰识别与定位装置通过导线连接，主控制单元可接收来自无线信号接收模块、火焰识别与定位装置的信息，控制智能轮式底盘运动、灭火装置执行灭火指令；

步骤1.3、将各个行驶路线录入灭火机器人智能轮式底盘的程序中，作为灭火机器人执行灭火任务时的备选行驶程序；

步骤1.4、建立仓库区域、烟雾报警模块、规划的行驶路线、灭火机器人行驶程序的一一对应关系；

步骤2、灭火机器人的火场定位

各个区域的烟雾报警模块实时采集信号，并将采集的信号发送给主控制单元；所述烟雾报警模块包括烟雾传感器、辅控制单元、无线信号发射模块；其中，所述烟雾传感器，用于实时测定空气中烟雾浓度，并将烟雾浓度发送至辅控制单元；所述辅控制单元，用于接收烟雾传感器发送的烟雾浓度，与预设的烟雾浓度阈值进行比较，判断是否有火情发生，若发生火情，则控制无线信号发射模块发出无线信号，传递火情信息；所述无线信号发射模块，用于将带有火情信息的无线信号发送至灭火机器人内部的无线信号接收模块；无线信号发射模块发射的信号包括代表区域信息的位置代码、代表区域状态的火情代码；

步骤3、灭火机器人灭火

步骤3.1、安装在移动机器人内部的无线信号接收模块接收来自烟雾报警模块的无线信号发射模块的无线信号，并将信号传递给移动机器人内部的主控制单元，主控制单元先通过无线信号中的位置代码部分确定区域的位置信息，再通过火情代码部分判定该区域是否有火情发生；若发生火情，则触发灭火机器人智能轮式底盘程序中与着火区域对应的行驶程序，灭火机器人沿相应的行驶路线，通过灭火机器人专用通道前往着火区域救火；若未发生火情，灭火机器人不行动，处于待机状态，继续接收来自区域的无线信号；

步骤3.2、当专用通道出现障碍物时，移动机器人会检测到前方障碍物的距离，并把距离信息传递给主控制单元，主控制单元中预设有距前方障碍物的安全距离阈值，当灭火机器人距前方障碍物的距离到达此阈值时，主控制单元就会立刻触发智能轮式底盘的激光雷达，智能轮式底盘根据激光雷达的信号建立周围环境的二维地图，自主规划行驶路线，绕过前方障碍物；当移动机器人检测到前方无障碍物时，会将此信息传递给主控制单元，主控制单元控制灭火机器人由当前所在点采取就近原则返回最初选定的行驶路线，继续按照原行驶程序行驶至着火区域；

步骤3.3、当灭火机器人行驶至着火区域，主控制单元检测到行驶程序完成以后，就会触发安装在移动机器人顶部后方的火焰识别与定位装置开启、旋转，并将检测到的温度图像传递给主控制单元，主控制单元对温度图像进行分析，选择温度最高的点作为优先灭火方向；

步骤3.4、确定灭火方向以后，主控制单元会控制智能轮式底盘调整车头方向，使车头对准选定的灭火方向，控制智能轮式底盘向灭火方向前进，直至达到主控制单元中预设的与火源的安全距离停止；此时，由于灭火装置的喷头处于水平方向，与灭火方向可能仍有角度的偏差，主控制单元进一步将灭火装置的喷头与灭火方向角度信息换算成驱动电机转动的转数，控制驱动电机转动，使灭火装置的喷头对准灭火方向，主控制单元控制灭火装置的电磁阀开启，打开灭火装置进行灭火；

步骤3.5、在灭火过程中，火焰识别与定位装置继续将检测到的温度图像传递给主控制单元，当主控制单元检测到图像中的温度最高点低于预设的阈值时，则认为此点的火已扑灭，主控制单元控制灭火装置的电磁阀关闭，停止灭火，灭火装置的喷头复位至水平方向；主控制单元控制火焰识别与定位装置继续旋转，重复上述步骤，将温度最高点作为下一个灭火方向，直至四周温度最高值低于预设的阈值，则判定该区域的火都已扑灭，主控制单元控制灭火机器人返回起始点。