[发明专利]一种可定位的智慧工地安全巡检机器人

说明书

本发明涉及智慧工地技术领域，特别涉及一种可定位的智慧工地安全巡检机器人，包括综合信息处理系统、安全隐患识别及预警模块及微惯导定位模块；所述安全隐患识别及预警模块和微惯导定位模块均与综合信息处理系统相连接；所述综合信息处理系统采集视频采集模块、模式识别模块和微惯导定位模块的信息。本发明主要由综合信息处理系统、安全隐患识别及预警模块及微惯导定位模块构成，微惯导室内定位技术是无源定位，不依赖于其他任何基站等信息，可连续输出定位结果，可完成室内定位，不但能确定安全隐患事件发生的时间，还能定位事件发生的地点，可自动视频识别安全隐患场景，相比通过人工看视频的方式，监测效率更高。

技术领域

本发明属于智慧工地技术领域，特别涉及一种可定位的智慧工地安全巡检机器人。

背景技术

智慧工地是指运用信息化手段，通过三维设计平台对工程项目进行精确设计和施工模拟，围绕施工过程管理，建立互联协同、智能生产、科学管理的施工项目信息化生态圈，并将此数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析，提供过程趋势预测及专家预案，实现工程施工可视化智能管理，以提高工程管理信息化水平，从而逐步实现绿色建造和生态建造。

目前工地安全巡检系统是以视频采集安全帽为主要载体的数据采集系统，一是通过安全巡检员的视频及GNSS定位数据采集人工监测工地工人违规施工事件及位置，另外工人安全帽安装冲击等传感器监测工人是否有坠落等安全问题发生。根据现代工地施工特点和智慧工地要求，现有技术方案存在着不足，一方面定位只能在有GNSS信号的室外才能进行，对于室内无法完成定位，另一方面对于安全隐患的监测主要依靠人力，无法通过视频数据自动识别，智能化不足。

发明内容

针对上述问题，本发明采用微惯导室内定位技术，不依赖于其他任何基站等信息，可连续输出定位结果，可完成室内定位，以解决上述技术问题。

本发明提供了一种可定位的智慧工地安全巡检机器人，包括综合信息处理系统、安全隐患识别及预警模块及微惯导定位模块；所述安全隐患识别及预警模块和微惯导定位模块均与综合信息处理系统相连接；

所述微惯导定位模块捆绑于足部，所述微惯导定位模块通过人步态特点对惯导加速度进行修正，并通过微惯导姿态信息解算出空间位置信息；

所述安全隐患识别及预警模块安装于安全帽上，所述安全隐患识别及预警模块包括视频采集模块、模式识别模块和安全隐患预警模块；

所述综合信息处理系统采集视频采集模块、模式识别模块和微惯导定位模块的信息，所述综合信息处理系统与安全隐患预警模块相连接。

进一步的，所述综合信息处理系统包括轨迹地图地形匹配模块和图像识别轨迹修正模块；所述轨迹地图地形匹配模块中包含楼层地形图；所述图像识别轨迹修正模块与视频采集模块相连接。

进一步的，所述综合信息处理系统还包括后端定位数据修正模块，所述后端定位数据修正模块对轨迹进行约束修正和定位数据进行修正。

进一步的，所述后端定位数据修正模块修正内容包括零速修正、位姿解算及轨迹后端修正。

进一步的，所述零速修正：惯导模块捆绑于足部，在人步行一个周期内可以分为与地面性对静止、加速、相对静止三个阶段，在对地相对静止阶段将惯导加速度修正为零，同理对加速阶段对惯导加速度修正，对加速阶段的加速度做初值为零的两次积分可以得到人行走的步长。

进一步的，所述位姿解算：同理将惯导采集的角速度信息进行初值为零的一次积分可以得到人行走的单步航行，结合步长计算出每一步的位置。

进一步的，所述轨迹后端修正：惯导解算出的位置误差会随着惯导零飘等因素增大，但是通过轨迹可以检测出人步行楼梯的状态，根据人行走特定环境的楼梯地理信息对轨迹进行后端修正提高定位精度。