一种智能安保服务机器人自主巡逻控制系统及自主巡逻控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能安保服务机器人自主巡逻控制系统及自主巡逻控制方法，该系统包括：底盘模块，用来完成机器人的移动；主控模块，用来对整个系统的信息进行分析处理并用来控制机器人运动；惯导装置，用来定位机器人本体位置信息，在机器人移动的过程中实时反馈自身位置信息以及速度信息，并将这些数据信息传输至主控模块，由主控模块分析来处理可能出现的巡逻路线上的偏差；激光雷达装置，用于检测周围环境并进行地图构建；导航模块，用于对机器人进行路径规划。该方法为基于上述系统的自主巡逻控制方法。本发明专利技术具有方便控制、性能稳定可靠、更灵活等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及到智能机器人领域，特指一种智能安保服务机器人自主巡逻控制系统及自主巡逻控制方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，超市、机场、车站及物流中心等大型人流物流场所的规模和数量不断扩大，大中城市的高层、高档商用楼日益增多，其保安自动化需求日趋迫切。巡逻机器人是一个集环境感知、路线规划、动态决策以及行为控制于一体的多功能综合系统，采用巡逻机器人实行定时、定点监控巡逻将是目前一种可行的解决方案。将机器人用于保安工作，具有广阔的应用前景，今年来已受到国内外的重视，成为机器人的一个新研究方向。但目前的机器人导航中，由于工程环境较为复杂，定点巡逻的稳定性需要进一步提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种方便控制、性能稳定可靠、更灵活的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统及自主巡逻控制方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种智能安保服务机器人自主巡逻控制系统，包括：底盘模块，用来完成机器人的移动；主控模块，用来对整个系统的信息进行分析处理并用来控制机器人运动；惯导装置，用来定位机器人本体位置信息，在机器人移动的过程中实时反馈自身位置信息以及速度信息，并将这些数据信息传输至主控模块，由主控模块分析来处理可能出现的巡逻路线上的偏差；激光雷达装置，用于检测周围环境并进行地图构建；导航模块，用于对机器人进行路径规划。作为本专利技术系统的进一步改进：还包括网络模块，用来使用户在移动控制终端通过网络来远程控制机器人。作为本专利技术系统的进一步改进：所述主控模块通过控制板向底盘模块发出移动数据信息；在机器人进行移动的同时，所述底盘模块向主控模块反馈实时速度信息。作为本专利技术系统的进一步改进：在预定机器人巡逻路线之后，所述主控模块将地图路线信息传至所述导航模块，通过所述导航模块进行路径规划；同时在所述底盘模块移动的过程中，承担路线上的避障任务。作为本专利技术系统的进一步改进：所述底盘模块包括驱动轮、从动轮及驱动电机，通过所述驱动电机及驱动轮、从动轮的配合令机器人完成移动。一种基于上述自主巡逻控制系统的自主巡逻控制方法，其步骤如下：S1：启动系统，第一次调试时，控制机器人将巡逻区域走一遍，由激光雷达装置和惯导装置检测周围障碍物信息，实时获取周围环境，通过地图构建，将环境信息转化为矢量地图；S2：建图后，主控模块将矢量地图分析处理并转存出环境地图并保存，并将地图图片、机器人初始位置及图形像素距离比传给移动控制终端；S3：用户在移动控制终端上依次点击或拖动一个或多个地图位置来输入巡逻指令，主控模块接收到这些位置信息，分析计算出多个矢量地图位置；S4：主控模块将预定的矢量地图位置传给底盘模块的控制板，结合导航模块一起完成机器人巡逻功能。作为本专利技术方法的进一步改进：所述主控模块在机器人运动期间，利用底盘模块和惯导装置实时获取机器人本体位置信息及速度信息，经分析后实时处理机器人的巡逻路线偏差。作为本专利技术方法的进一步改进：所述激光雷达装置建立的矢量图与实际的环境地图是一一对应的，在所述移动控制终端上显示的是环境地图，服务器将预设在环境地图上的位置点转化成矢量地图上的位置点信息传输给主控模块。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统及自主巡逻控制方法，结构简单，设计合理，系统性能稳定可靠。2、本专利技术的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统及自主巡逻控制方法，结合多传感器技术进行建图和定位，然后能在移动端预先规划机器人的运动路线，使机器人可靠的运行，方便控制。3、本专利技术的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统及自主巡逻控制方法，智能化程度高、使用效果好、实用价值高。结合多传感器技术进行建图和定位能够在移动端预先规划机器人的运动路线，系统性能稳定可靠容错率高，从而使机器人更加灵活的运动，智能化程度高，使用效果好，实用价值高。附图说明图1是本专利技术系统的拓扑结构示意图。图2是本专利技术方法的流程示意图。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。如图1所示，本专利技术的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统，包括：底盘模块，用来完成机器人的移动；在具体应用实例中可以包括驱动轮、从动轮、驱动电机等部件，通过驱动电机及驱动轮、从动轮的配合令机器人完成移动，即实现机器人的前进、后退及转向。主控模块，设置在机器人内部，对整个系统的信息进行分析处理并用来控制机器人运动，即用来通过控制板向底盘模块发出移动数据信息；在机器人进行移动的同时，底盘模块向主控模块反馈实时速度信息。惯导装置，用来定位机器人本体位置信息，其能够在机器人移动的过程中实时反馈自身位置信息以及速度信息，并将这些数据信息传输至主控模块，由主控模块分析来处理可能出现的巡逻路线上的偏差。激光雷达装置，用于检测周围环境并进行地图构建。导航模块，设置在机器人内部，用于对机器人进行路径规划。在预定机器人巡逻路线之后，主控模块将地图路线信息传至导航模块，用导航模块进行路径规划；同时在底盘模块移动的过程中，承担路线上的避障任务。可以理解，在上述技术方案中，还包括有供电模块（如：电源模块）来为整个机器人提供动力。作为优选方案，本实施例中还包括有网络模块，使用户可以在移动控制终端通过网络来远程控制机器人功能执行。使用时，本专利技术通过激光雷达装置扫描周围环境并构图后将图形传给移动控制终端，用户预先在控制终端显示的地图上点击多个路线端点来预规划机器人的巡逻路线，然后通过工控机进行分析计算并连接导航模块和底盘模块来进行机器人的巡逻导航。如图2所示，本专利技术进一步提供一种自主巡逻控制方法，为基于上述自主巡逻控制系统的自主巡逻控制方法，其步骤如下：S1：启动系统，第一次调试时，控制机器人将巡逻区域走一遍，由激光雷达装置和惯导装置检测周围障碍物信息，实时获取周围环境，通过地图构建，将环境信息转化为矢量地图；S2：建图后，主控模块将矢量地图分析处理并转存出环境地图并保存，并将地图图片、机器人初始位置及图形像素距离比传给移动控制终端；S3：用户在移动控制终端上依次点击或拖动一个或多个地图位置来输入巡逻指令，主控模块接收到这些位置信息，分析计算出多个矢量地图位置；S4：主控模块将预定的矢量地图位置传给底盘模块的控制板，结合导航模块一起完成机器人巡逻功能。在上述过程中，主控模块在机器人运动期间，还进一步利用底盘模块和惯导装置实时获取机器人本体位置信息及速度信息，经分析后实时处理机器人的巡逻路线偏差。在具体实施例中，激光雷达装置建立的矢量图与实际的环境地图是一一对应的，因此在移动控制终端上显示的是环境地图，服务器将预设在环境地图上的位置点转化成矢量地图上的位置点信息传输给主控模块。以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能安保服务机器人自主巡逻控制系统，其特征在于，包括：底盘模块，用来完成机器人的移动；主控模块，用来对整个系统的信息进行分析处理并用来控制机器人运动；惯导装置，用来定位机器人本体位置信息，在机器人移动的过程中实时反馈自身位置信息以及速度信息，并将这些数据信息传输至主控模块，由主控模块分析来处理可能出现的巡逻路线上的偏差；激光雷达装置，用于检测周围环境并进行地图构建；导航模块，用于对机器人进行路径规划。

【技术特征摘要】
1.一种智能安保服务机器人自主巡逻控制系统，其特征在于，包括：
底盘模块，用来完成机器人的移动；
主控模块，用来对整个系统的信息进行分析处理并用来控制机器人运动；
惯导装置，用来定位机器人本体位置信息，在机器人移动的过程中实时反馈自身位置信息以及速度信息，并将这些数据信息传输至主控模块，由主控模块分析来处理可能出现的巡逻路线上的偏差；
激光雷达装置，用于检测周围环境并进行地图构建；
导航模块，用于对机器人进行路径规划。
2.根据权利要求1所述的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统，其特征在于，还包括网络模块，用来使用户在移动控制终端通过网络来远程控制机器人。
3.根据权利要求1所述的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统，其特征在于，所述主控模块通过控制板向底盘模块发出移动数据信息；在机器人进行移动的同时，所述底盘模块向主控模块反馈实时速度信息。
4.根据权利要求1或2或3所述的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统，其特征在于，在预定机器人巡逻路线之后，所述主控模块将地图路线信息传至所述导航模块，通过所述导航模块进行路径规划；同时在所述底盘模块移动的过程中，承担路线上的避障任务。
5.根据权利要求1或2或3所述的智能安保服务机器人自主巡逻控制系统，其特征在于，所述底盘模块包括驱动轮、从动轮及驱动电机，通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖湘江，沈林成，周擎坤，李金波，邓辉峰，康博，刘贺兵，饶波，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43