一种热源移动机器人、热源搜索系统及方法技术方案

技术编号:14525240 阅读:167 留言:0更新日期:2017-02-02 03:47
本发明专利技术提供了一种热源移动机器人、热源搜索系统及方法,属于移动机器人领域,解决了现有技术中移动机器人通过智能搜索策略查找热源目标效率低、可靠性低的问题。移动机器人包括移动温度传感器和处理器,热源搜索系统包括固定温度传感器网络和移动机器人,热源搜索方法包括启动步骤、寻找热源步骤、确认热源步骤。移动机器人每移动一个步长,将移动温度信息与周围的多个固定温度信息进行滤波比较和最优估计计算,将与移动温度传感器相比温度变化率最大的固定传感器作为移动方向,最终寻找到热源的准确位置,并及时发出警报。本发明专利技术寻找热源位置准确,搜索效率高,可靠性高,用于防止灾害的发生和进一步扩大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及移动机器人
,具体而言,涉及一种热源移动机器人、热源搜索系统及方法
技术介绍
目前,移动机器人从功能上划分,可以分为工业机器人和服务机器人。服务机器人是机器人家族中的一个年轻成员,是一种半自主或全自主工作的机器人,应用范围很广,主要从事监护、救援、保安、保养、修理、运输、清洗等工作。服务机器人可以感知环境,通过动态的决策和规划进行行为控制并执行任务。现行的防灾机器人是一种服务机器人,通过在机器人身上安装传感器,采用智能搜索策略达到查找目标的目的。花费时间长、耗费内存多,具有时间复杂度和空间复杂度,缺乏完备性,这种方法效率较低,且易受到环境因素的影响,导致传感器失灵,可靠性低。还有采用多个机器人并行实时更新机器人位置来寻找目标的方法,但是使用多个机器人并用搜索目标,需要考虑机器人的协作能力,增加复杂程度,浪费较多。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种热源移动机器人、热源搜索系统及方法,通过启动移动机器人、寻找热源位置、确定热源位置在需要监护的空间区域进行搜索,寻找到热源的准确位置并及时发出警报,防止灾害的发生和进一步扩大。第一方面,本专利技术实施例提供了一种热源移动机器人,包括移动温度传感器和处理器;所述移动温度传感器用于获取所述移动机器人当前所在位置的移动温度信息;所述处理器用于获取所述移动机器人周围的固定温度传感器的固定温度信息,将所述移动温度信息与所述固定温度信息进行最优估计比较,并根据比较结果确定所述移动机器人的移动方向。结合第一方面,本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,还包括移动组件,用于沿所述处理器所确定的移动方向,驱动上述移动机器人移动一个步长。结合第一方面,本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,上述处理器还用于,当所述固定温度信息超过阈值时,启动所述移动组件。第二方面,本专利技术实施例还提供一种热源搜索系统,包括固定温度传感器网络和上述移动机器人。结合第二方面,本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式,其中,所述固定温度传感器网络包括网格式排布的固定温度传感器和监控器,各个所述固定温度传感器位于网格的顶角处,所述监控器用于监控各个固定温度传感器温度信息的变化。结合第二方面,本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,所述网格为矩形、三角形或六边形。第三方面,本专利技术实施例还提供一种热源搜索方法,包括:寻找热源步骤,将移动机器人中的移动温度传感器获取的移动温度信息,与固定温度传感器获取的固定温度信息进行最优估计比较,并使所述移动机器人向温度最高的固定温度传感器移动;循环所述寻找热源步骤,直至所述移动温度信息与所述固定温度信息达到最优估计值,进行确认热源步骤;确认热源步骤,当所述移动温度信息与某一固定温度传感器的固定温度信息之间的差值小于预设值时,确认该固定温度传感器处为热源。结合第三方面,本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式,其中,在所述寻找热源步骤之前,还包括:启动步骤,当固定温度传感器网络感受到热源辐射的温度场和对流场引起温度大于阈值时,启动所述移动机器人,并进行所述寻找热源步骤。结合第三方面,本专利技术实施例提供了第三方面的第二种可能的实施方式,其中,在所述确认热源步骤之后,还包括:报警步骤,通过声、光或者数据消息的方式,发布报警信号。结合第三方面,本专利技术实施例提供了第三方面的第三种可能的实施方式,其中,所述最优估计比较,具体为:所述移动机器人每移动一个步长,将移动温度信息与周围的多个固定温度信息进行数学平滑处理和比较,依据热源辐射的温度场和对流场信息,对周围固定温度传感器进行最优估计计算,将与移动温度传感器相比温度变化率最大的固定温度传感器作为移动方向。本专利技术实施例带来了以下有益效果:本专利技术提供的热源移动机器人、热源搜索系统及方法中,通过移动温度传感器信息和固定温度传感器信息的数学平滑处理比较结果确定移动机器人的移动方向,建立了基于获得最优估计值的热源寻找体系,以递推的方式从固定温度传感器网络中寻找到温度方差最小的热源位置,准确度高,具有完备性。该数学平滑处理方法不仅能进行最优值估计,而且在搜索环境遭到破坏时,可以抑制噪声,提升有效性。热源搜索系统中的固定温度传感器网络呈网格状分布,覆盖了空间面积,细化了寻找热源位置的范围,为移动机器人的移动步长和接下来的移动方向提供了参考。热源搜索方法包括启动步骤、寻找热源步骤、确定热源步骤和报警步骤,随着移动机器人动态地计算和比较,寻找最优的移动方向,确定热源的准确位置。不仅对静态的热源有效,对于动态热源,移动机器人也能依据固定传感器网络感受到的热源辐射场和对流场的粒子运动情况建立类似烟羽模型,确定热源位置。本专利技术寻找热源位置准确、搜索效率高、具有完备性,能够适应环境条件的变化,可靠性高,有利于防止灾害的发生和进一步扩大。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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他相关的附图。图1示出了本专利技术实施例所提供的一种热源搜素方法的流程图;图2示出了本专利技术实施例所提供的热源搜索系统中,固定温度传感器网络网格划分示意图。图示说明:图2表示实施例二中房间固定温度传感器网络网格划分示意图的一角。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。因此,以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围,而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。目前,移动机器人通过智能搜索策略查找热源目标存在效率低、可靠性低的问题,基于此,本专利技术实施例提供的一种热源移动机器人、热源搜索系统及方法,可以准确、可靠地寻找到搜索空间内热源的准确位置。实施例一:本专利技术实施例提供了一种热源移动机器人、热源搜索系统及方法。其中,移动机器人包括移动温度传感器和处理器。移动温度传感器用于获取移动机器人移动到当前所在位置的移动温度信息;处理器用于获取移动机器人周围的固定温度传感器的固定温度信息。当固定温度传感器获取的温度信息超过阈值时,处理器启动移动组件,移动机器人开始工作。将移动温度信息与固定温度信息进行最优估计比较,并根据比较结果确定移动机器人的移动方向。最优估计比较具体表现为:在搜索空间内,移动机器人每移动一个步长,将移动温度信息与周围的多个固定温度信息进行数学平滑处理和比较,依据热源辐射的温度场和对流场信息,对周围固定温度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热源移动机器人,其特征在于,所述移动机器人包括移动温度传感器和处理器;所述移动温度传感器用于获取所述移动机器人当前所在位置的移动温度信息;所述处理器用于获取所述移动机器人周围的固定温度传感器的固定温度信息,将所述移动温度信息与所述固定温度信息进行最优估计比较,并根据比较结果确定所述移动机器人的移动方向。

【技术特征摘要】
1.一种热源移动机器人,其特征在于,所述移动机器人包括移动温度传感器和处理器;所述移动温度传感器用于获取所述移动机器人当前所在位置的移动温度信息;所述处理器用于获取所述移动机器人周围的固定温度传感器的固定温度信息,将所述移动温度信息与所述固定温度信息进行最优估计比较,并根据比较结果确定所述移动机器人的移动方向。2.如权利要求1所述的热源移动机器人,其特征在于,还包括移动组件,用于沿所述处理器所确定的移动方向,驱动所述移动机器人移动一个步长。3.如权利要求2所述的热源移动机器人,其特征在于,所述处理器还用于,当所述固定温度信息超过阈值时,启动所述移动组件。4.一种热源搜索系统,其特征在于,包括固定温度传感器网络以及如权利要求1至3任一项所述的移动机器人。5.如权利要求4所述的热源移动机器人,其特征在于,所述固定温度传感器网络包括网格式排布的固定温度传感器和监控器,各个所述固定温度传感器位于网格的顶角处,所述监控器用于监控各个固定温度传感器温度信息的变化。6.如权利要求5所述的热源移动机器人,其特征在于,所述网格为矩形、三角形或六边形。7.一种热源搜索方法,其特征在于,包括:寻找热源步骤,将移...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋仕超凌清吴兴华陈猛
申请(专利权)人:北京创想智控科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1