基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人制造技术

基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人，包括机器人载体，机器人载体由履带机器人构成，履带机器人上设有前端摄像机模块(2)和灭火装置模块，灭火装置模块包括可喷射灭火物质的灭火枪(1)，前端摄像机模块(2)由红外热成像仪和低照度可见光摄像机组成，前端摄像机模块(2)与图像采集模块相连，图像采集模块与无线传输模块和数据处理及控制模块相连，数据处理及控制模块由双目测距单元和控制单元组成，数据处理及控制模块与灭火装置模块相连。其目的在于提供一种可代替人进行危险化学品仓库监管，及时、快速发现火源位置、对火源进行精准灭火的基于双目视觉进行火源定位和灭火的方法及其机器人。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人。
技术介绍
随着机器视觉以及红外热成像技术的飞速发展，人们对红外与可见光双目视觉的研究也越来越多，在安防监控、医疗、军事等领域，为了获得全方位的信息，人们尝试将红外与可见光图像做融合，已经取得了很多成果，也改变了很多行业的技术瓶颈，然而，在危险化学品仓库巡检、火灾救援等领域，该技术还没有得到很好的推广应用。危险化学品仓库由于储存了很多易燃、易爆、有毒、有害等化学物质，其安全状况也越来越得到了人们的广泛关注，尤其是近期发生的天津港“8.12”特别重大爆炸事故，对人民的生命、财产带来了严重的损害，同时也对周围环境造成了严重的影响。对危险化学品仓库的监管，最主要的就是对内部存储的化学品种类、数量、周围环境温度等做监控，大部分火灾事故的发生都是由温度过高引起的，红外热成像技术由于具有非接触性测温以及全屏测温的优点，非常适合危险化学品仓库的监控。目前对危险化学品仓库的监管还是主要靠人工监管，常常存在监管不到位，发现火灾不及时等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可代替人进行危险化学品仓库监管，及时、快速发现火源位置、对火源进行精准灭火的基于双目视觉进行火源定位和灭火的方法及其机器人。本技术的基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人，包括机器人载体，机器人载体由履带机器人构成，履带机器人上设有前端摄像机模块和灭火装置模块，灭火装置模块包括可喷射灭火物质的灭火枪，前端摄像机模块由红外热成像仪和低照度可见光摄像机组成，前端摄像机模块与图像采集模块相连，图像采集模块与无线传输模块和数据处理及控制模块相连，数据处理及控制模块由双目测距单元和控制单元组成，数据处理及控制模块与灭火装置模块相连。优选地，所述灭火枪安装在履带机器人顶部前端的正中，红外热成像仪安装在履带机器人顶部前端灭火枪的一侧，低照度可见光摄像机安装在履带机器人顶部前端灭火枪的另一侧。优选地，所述灭火枪包括摆臂，摆臂的底端与履带机器人顶部前端的正中铰接相连，摆臂的顶端与喷水管中部的的底端固定相连，喷水管的前端设有喷水嘴，喷水管的后端连接有软管，摆臂上部的后端与气缸的活塞杆铰接相连，气缸活塞杆的轴线沿前后方向竖直面倾斜设置，气缸的底端与履带机器人的顶部铰接相连。优选地，所述履带机器人的顶部为水平平面。本技术基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人在使用时，图像采集模块可采集红外热成像图像和可见光图像，并传输给数据处理及控制模块，数据处理及控制模块由双目测距单元和控制单元组成，双目测距单元可对温度异常且符合火源特征的区域做三维坐标定位，控制单元可调控灭火枪角度和灭火枪的喷射压力，无线传输模块可将图像采集模块采集的红外热成像图像和可见光图像发送给远程监控终端，监控人员可以实时掌握现场的状况，同时还可以通过远程监控端将远程指令传输给数据处理及控制模块，辅助对机器人灭火和移动情况进行控制。本技术将红外热成像仪和低照度可见光摄像机变成了机器人的“眼睛”，既能发现火源位置，又能计算出火源的具体三维坐标参数，调整灭火枪的喷射角度和喷射压力，及时、精准消灭火源。因此本技术基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人具有可代替人进行危险化学品仓库监管，及时、快速发现火源位置、对火源进行精准灭火的特点。下面结合附图对本技术的基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人作进一步详细说明。附图说明图1为本技术基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人的原理框图；图2为本技术基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人的结构示意图；图3为本技术基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人的灭火枪部分的放大图。具体实施方式参见图1、图2和图3，本技术的基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人，包括机器人载体，机器人载体由履带机器人构成，履带机器人上设有前端摄像机模块2和灭火装置模块，灭火装置模块包括可喷射灭火物质的灭火枪1，前端摄像机模块2由红外热成像仪和低照度可见光摄像机组成，前端摄像机模块2与图像采集模块相连，图像采集模块与无线传输模块和数据处理及控制模块相连，数据处理及控制模块由双目测距单元和控制单元组成，数据处理及控制模块与灭火装置模块相连。优选地，所述灭火枪1安装在履带机器人顶部前端的正中，红外热成像仪安装在履带机器人顶部前端灭火枪1的一侧，低照度可见光摄像机安装在履带机器人顶部前端灭火枪1的另一侧。优选地，所述灭火枪1包括摆臂3，摆臂3的底端与履带机器人顶部前端的正中铰接相连，摆臂3的顶端与喷水管4中部的的底端固定相连，喷水管4的前端设有喷水嘴5，喷水管4的后端连接有软管，摆臂3上部的后端与气缸5的活塞杆铰接相连，气缸5活塞杆的轴线沿前后方向竖直面倾斜设置，气缸5的底端与履带机器人的顶部铰接相连。优选地，所述履带机器人的顶部为水平平面。本技术基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人在使用时，图像采集模块可采集红外热成像图像和可见光图像，并传输给数据处理及控制模块，数据处理及控制模块由双目测距单元和控制单元组成，双目测距单元可对温度异常且符合火源特征的区域做三维坐标定位，控制单元可调控灭火枪1角度和灭火枪1的喷射压力，无线传输模块可将图像采集模块采集的红外热成像图像和可见光图像发送给远程监控终端，让监控人员可以实时掌握现场的状况，同时还可以通过远程监控端将远程指令传输给数据处理及控制模块，辅助对机器人灭火和移动情况进行控制。机器人载体选用履带机器人，能灵活的进行各种移动，适用于复杂的地理环境。本技术基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人，将红外热成像仪和低照度可见光摄像机变成了机器人的“眼睛”，既能及时发现火源，又能计算出火源的具体三维坐标参数，精准的消灭火源。该机器人还可以用来日常巡检危险化学品仓库，根据预先设定好的路线，对仓库做日常巡检，一旦发现火源，会迅速反应，做出灭火处理。尽管本技术的实施例已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本技术的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本技术并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人，其特征在于包括机器人载体，机器人载体由履带机器人构成，履带机器人上设有前端摄像机模块(2)和灭火装置模块，灭火装置模块包括可喷射灭火物质的灭火枪(1)，前端摄像机模块(2)由红外热成像仪和低照度可见光摄像机组成，前端摄像机模块(2)与图像采集模块相连，图像采集模块与无线传输模块和数据处理及控制模块相连，数据处理及控制模块由双目测距单元和控制单元组成，数据处理及控制模块与灭火装置模块相连。

【技术特征摘要】
2015.11.20 CN 201520931368X1.基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人，其特征在于包括机器人载体，机器人载体由履带机器人构成，履带机器人上设有前端摄像机模块(2)和灭火装置模块，灭火装置模块包括可喷射灭火物质的灭火枪(1)，前端摄像机模块(2)由红外热成像仪和低照度可见光摄像机组成，前端摄像机模块(2)与图像采集模块相连，图像采集模块与无线传输模块和数据处理及控制模块相连，数据处理及控制模块由双目测距单元和控制单元组成，数据处理及控制模块与灭火装置模块相连。2.根据权利要求1所述的基于双目视觉进行火源定位和灭火的机器人，其特征在于：所述灭火枪(1)安装在履带机器人顶部前...

【专利技术属性】
技术研发人员：任贵文，贺行政，康荣学，车洪磊，
申请(专利权)人：中国安全生产科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11