[发明专利]一种基于地面移动机器人的雷场目标探测信号区域成像与定位实现方法

说明书

本发明公开了一种基于地面移动机器人的雷场目标探测信号区域成像与定位实现方法，包括探雷机器人系统，探雷机器人系统包括基站、地面移动机器人和操控终端。本发明所述的一种基于地面移动机器人的雷场目标探测信号区域成像与定位实现方法，具有较好的移植性，可广泛用于各种无人或有人的地雷目标探测平台甚至单兵探雷装备中，以实现上述探测装备在探测作业过程中的探测区域信号强度分布可视化成像与可疑目标高精度定位。

技术领域

本发明涉及无人化探扫雷领域，特别涉及一种基于地面移动机器人的雷场目标探测信号区域成像与定位实现方法。

背景技术

当前基于人道主义的探扫雷作业模式仍以人工抵近探扫作业模式为主，探扫雷人员身着扫雷防护服，手持探扫作业装置抵近地雷区域作业，风险性极高，作业人员作业过程中也面临着巨大的身心压力，基于地雷目标的高危险性和探扫雷作业的高风险性，为减少探扫雷作业人员伤亡，无人化探扫雷作业装备代替人工探扫是必然趋势，但现有无人化探扫作业装备，尤其是中小型无人化装备，多为中小型地面移动机器人与单兵探扫雷作业装备的简单组合形式为主，缺少有效物理集成与深度数据融合，并以遥控作业方式为主，智能化程度不高，

国内最早用于人道主义扫雷作业的机器人是由北京理工大学、湖北汉丹机电有限公司在2005年联合研制的，该扫雷机器人在北京理工大学与湖北汉丹机电有限公司联合研制的防爆弹发射机器人平台安装有GTL115单兵金属探测器，人员在后端遥控机器人对地雷目标进行探测，完全依靠探测器探测时的报警信号(声光)确定目标位置，与纯人工探测定位方式基本相同，

近年来，随着单兵探雷装置探测精度的提高和虚警率的降低以及地面移动机器人平台在地形适应能力、环境感知能力、地面平台与探雷机械臂的智能控制方面的长足发展，国内一些机器人公司和研究机构在现有中小型排爆机器人平台基础上通过集成最新一代地雷目标探测器(包括复合使用多种探测器)，对排爆机器人应用于地雷探扫作业方面进行了一些实际应用探索，但该类应用作业模式仍以遥控为主且未能实现探测器探测信号与移动平台位置信息的深度融合，后端遥控人员依然靠探测器探测目标时的声光信号粗略感知目标位置，而无法直观且近乎实时的获取雷场已探测区域信号的二维或三维可视化图像并对可疑地雷目标进行精准定位，整个系统的数据深度融合和智能化处理程度不高，影响了无人化探扫雷机器人系统自主探测定位目标能力的实现。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于地面移动机器人的雷场目标探测信号区域成像与定位实现方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于地面移动机器人的雷场目标探测信号区域成像与定位实现方法，包括探雷机器人系统，所述探雷机器人系统包括基站、地面移动机器人和操控终端，其中，

所述基站设置在待测雷场附近，所述基站内设置有GNSS差分定位定向装置；

所述地面移动机器人设置在待探测雷场起点处，所述地面移动机器人内集成有GNSS差分定位定向移动站、高精度姿态传感器、探雷作业装置以及通信装置，所述探雷作业装置包括探雷机械臂和探雷器；

所述操控终端设置在距探测起点必要安全距离之外,且能与所述地面移动机器人保持可靠、稳定的通信。

优选的，具体步骤如下：

(S1)、通过所述操控终端向所述地面移动机器人发送开始探测指令；

所述地面移动机器人前端控制系统接收到探测指令后启动探雷作业装置；

(S2)、所述探雷作业装置按设定的探测扫描运动轨迹以恒定的角速度作左右等角度弧线扫描探测；