一种基于多机器人协同的自动灭火系统

技术领域

本申请涉及消防灭火的领域，尤其是涉及一种基于多机器人协同的自动灭火系统。

背景技术

在高压电站、压气站等场景，消防是其重要环节。目前消防机器人大多靠人工控制，需要工作人员具有较高的操作经验。且在人工发现火情的情况下才能到达现场，可能存在滞后性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种基于多机器人协同的自动灭火系统，解决了现有技术中的问题，提高灭火效率。

本申请提供的一种基于多机器人协同的自动灭火系统采用如下的技术方案：

一种基于多机器人协同的自动灭火系统，包括巡检机器人、多辆消防机器人、人机交互模块和安装在消防栓上的水带对接装置；

巡检机器人按照预设路径对场站进行定时自动巡检，识别火情并将火情信息发送至人机交互模块；

消防机器人搭载自主导航系统，消防机器人收到巡检机器人发送的着火点信息和灭火路径信息，消防机器人在自主导航系统的控制下，根据灭火路径行驶至消防栓与水带对接装置进行对接，消防机器人拖动水带行驶至灭火点，消防机器人调整水炮姿态对准着火点；

人机交互模块将巡检机器人、消防机器人拍摄画面实时显示，并显示巡检机器人消防机器人的位置和运行状态，所述述人机交互模块显示火情信息。

可选的，所述人机交互模块还包括数据库和处理器，所述数据库用于保存不同火情的应对处理方案，所述处理器根据火情地点、应对方案、现场实际情况和调度算法得到处理决策，所述述人机交互模块显示处理决策，通过在人机交互模块上选择处理决策控制是否出动消防机器人和是否打开消防栓的开关。

可选的，所述巡检机器人包括第一机器人底盘、第一导航控制器、第一三维激光雷达、第一惯性测量单元和双光云台；第一三维激光雷达，所述第一惯性测量单元和第一机器人底盘的里程计用于感知环境信息及车体位姿信息，所述第一导航控制器接收环境信息及车体自身信息实现巡检机器人自主导航，所述第一导航控制器控制第一机器人底盘按预定巡检路径自主运行；所述双光云台对周围环境进行红外高温检测，并对温度超过预设值的位置点进行跟踪。

可选的，所述第一导航控制器根据双光云台的角度信息和车体位姿信息通过三角定位算法计算火点位置。

可选的，所述消防机器人包括第二机器人底盘、第二导航控制器、第二三维激光雷达、第二惯性测量单元；所述第二三维激光雷达、第二惯性测量单元、第二机器人底盘的里程计用于感知环境信息及车体位姿信息，所述第二导航控制器接收环境信息及车体位姿信息实现消防机器人自主导航，所述第二导航控制器控制第二机器人底盘按照巡检机器人分配的路径进行自主运行。

可选的，所述消防机器人还包括消防水带对接控制系统和水阀控制系统，所述消防水带对接控制系统用于和水带对接装置通信，控制消防水带对接过程，水阀控制系统用于在到达灭火点后接收人机交互模块的控制指令以控制消防栓的开关。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

本申请提出了由巡检机器人侦查，系统处理器给出最佳方案，多辆消防机器人联动自动到达灭火点进行灭火的查打一体灭火系统及方法。有效解决目前消防机器人大多靠人工控制，需要工作人员具有较高的操作经验，且在人工发现火情的情况下才能到达现场，存在滞后性的问题。

本申请的系统根据实时现场情况及数据库内的预存方案，计算最佳解决方案；并将路径信息下发至每辆消防机器人；消防机器人自主导航至水带对接点，自主对接消防水带，拖动水带自主行驶至最佳灭火位置，进行自动灭火。人机交互模块对多车传感器实时画面及系统状态进行显示，可提供及时的人为干预，提高系统可用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请基于多机器人协同的自动灭火系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

本申请实施例提供一种基于多机器人协同的自动灭火系统。

如图1所示，一种基于多机器人协同的自动灭火系统，包括巡检机器人、多辆消防机器人、人机交互模块和安装在消防栓上的水带对接装置；

巡检机器人按照预设路径对场站进行定时自动巡检，识别火情并将火情信息发送至人机交互模块；

消防机器人搭载自主导航系统，消防机器人收到巡检机器人发送的着火点信息和灭火路径信息，消防机器人在自主导航系统的控制下，根据灭火路径行驶至消防栓与水带对接装置进行对接，消防机器人拖动水带行驶至灭火点，消防机器人调整水炮姿态对准着火点；

人机交互模块将巡检机器人、消防机器人拍摄画面实时显示，并显示巡检机器人消防机器人的位置和运行状态，所述述人机交互模块显示火情信息。

所述人机交互模块还包括数据库和处理器，所述数据库用于保存不同火情的应对处理方案，所述处理器根据火情地点、应对方案、现场实际情况和调度算法得到处理决策，所述述人机交互模块显示处理决策，通过在人机交互模块上选择处理决策控制是否出动消防机器人和是否打开消防栓的开关。所述人机交互模块运行在后台电脑上，实现多路视频实时解码显示、系统状态显示，并提供控制接口，用于人工干预。各个机器人发出和接收的信息通过5G网络传输，通过udp组播协议实现多车通信。

本申请提出了由巡检机器人侦查，系统处理器给出最佳方案，多辆消防机器人联动自动到达灭火点进行灭火的查打一体灭火系统及方法。有效解决目前消防机器人大多靠人工控制，需要工作人员具有较高的操作经验，且在人工发现火情的情况下才能到达现场，存在滞后性的问题。

本申请的系统根据实时现场情况及数据库内的预存方案，计算最佳解决方案；并将路径信息下发至每辆消防机器人；消防机器人自主导航至水带对接点，自主对接消防水带，拖动水带自主行驶至最佳灭火位置，进行自动灭火。人机交互模块对多车传感器实时画面及系统状态进行显示，可提供及时的人为干预，提高系统可用性。

所述巡检机器人包括第一机器人底盘、第一导航控制器、第一三维激光雷达、第一惯性测量单元和双光云台；第一三维激光雷达，所述第一惯性测量单元和第一机器人底盘的里程计用于感知环境信息及车体位姿信息，所述第一导航控制器接收环境信息及车体自身信息实现巡检机器人自主导航，所述第一导航控制器控制第一机器人底盘按预定巡检路径自主运行；所述双光云台对周围环境进行红外高温检测，并对温度超过预设值的位置点进行跟踪。所述第一导航控制器根据双光云台的角度信息和车体位姿信息通过三角定位算法计算火点位置。

所述消防机器人包括第二机器人底盘、第二导航控制器、第二三维激光雷达、第二惯性测量单元；所述第二三维激光雷达、第二惯性测量单元、第二机器人底盘的里程计用于感知环境信息及车体位姿信息，所述第二导航控制器接收环境信息及车体位姿信息实现消防机器人自主导航，所述第二导航控制器控制第二机器人底盘按照巡检机器人分配的路径进行自主运行。

所述消防机器人还包括消防水带对接控制系统和水阀控制系统，所述消防水带对接控制系统用于和水带对接装置通信，控制消防水带对接过程，水阀控制系统用于在到达灭火点后接收人机交互模块的控制指令以控制消防栓的开关。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。