一种智能安防机器人及智能安防系统技术方案

本发明专利技术涉及一种智能安防机器人及智能安防系统，其中智能安防机器人包括主控模块以及与之连接的视觉传感器、激光雷达、超声波传感器、多个环境传感器、GPS单元、行走机构、无线通讯单元和声光提醒单元；所述主控模块用于根据扫描的环境地图以及获取的地理位置信息规划路径，发送信号控制所述行走机构按照规划的路径行走；所述主控模块还用于根据障碍物的特征信息确定避障方式；所述主控模块还用于在对所述环境信息检测异常时发送报警信号给所述声光提醒单元和远程控制终端进行报警。本发明专利技术的智能安防机器人具有自主巡航、自主避障、自主检测等功能，智能化程度高、环境适应性强，满足了对场区的智能安防的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种智能安防机器人及智能安防系统
本专利技术涉及机器人
，尤其涉及一种智能安防机器人及智能安防系统。
技术介绍
我国安防行业经过数十年的发展，市场规模已经达到近5000亿元，其中产品占1800亿元。安防体系已有传统的人防发展为人防、物防和技防相结合，有效地保障了人民生命和财产安全。同时，也暴露出若干问题，具体表现为：安保人员缺口大，人力成本高，且流动性大；人员素质参差不齐，存在思想麻痹、工作敷衍了事的现象；特殊环境存在高风险因素，对人员安全构成威胁；监控设备安装固定，存在盲区，且容易被破坏或失效；设备发现警情后无法主动干预，可能导致警情扩大。随着人工智能技术和通讯技术等迅速发展，移动机器人顺势而生。机器人可以连续高强度工作，并且严格遵守作业流程，机器人还可以集成摄像头及多种传感器。因此，亟待开发一种能够在客户指定的区域执行自主巡逻以及其它安防功能的安防机器人及智能安防系统。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术的不足，提供一种智能安防机器人及智能安防系统，能够实现机器人的自主巡逻，并具有GPS定位、自主避障和异常报警的功能。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种智能安防机器人，包括主控模块、视觉传感器、激光雷达、超声波传感器、多个环境传感器、GPS单元、行走机构、无线通讯单元和声光提醒单元；所述主控模块与所述视觉传感器、GPS单元和行走机构连接，用于根据所述视觉传感器扫描的环境地图以及GPS单元获取的地理位置信息规划路径，发送信号控制所述行走机构按照规划的路径行走；所述主控模块还与所述激光雷达和超声波传感器连接，用于根据激光雷达、超声波传感器和视觉传感器采集的信息确定障碍物的特征信息，根据障碍物的特征信息确定避障方式，并发送信号控制所述行走机构避开障碍物；所述主控模块还与所述多个环境传感器、无线通讯单元和声光提醒单元连接，用于将所述多个环境传感器采集的环境信息通过无线通讯单元发送给远程控制终端，并在对所述环境信息检测异常时发送报警信号给所述声光提醒单元和远程控制终端进行报警。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述多个环境传感器包括：红外传感器、烟雾传感器、气体传感器、温湿度传感器和辐射传感器。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述主控模块包括：巡航控制单元，用于根据所述视觉传感器扫描的环境地图以及GPS单元获取的地理位置信息规划路径，发送信号控制所述行走机构按照规划的路径行走；避障控制单元，用于根据激光雷达、超声波传感器和视觉传感器采集的信息确定障碍物的特征信息，根据障碍物的特征信息确定避障方式，并发送信号控制所述行走机构避开障碍物；环境监测单元，用于将所述多个环境传感器采集的环境信息通过无线通讯单元发送给所述远程控制终端，并在对环境信息检测异常时发送报警信号给所述声光提醒单元和远程控制终端进行报警。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述避障控制单元在根据障碍物的特征信息确定避障方式时，当通过算法模拟发现不能避开障碍物时，通过所述无线通讯单元反馈给所述远程控制终端。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述智能安防机器人还包括充电装置；所述主控模块还包括：充电控制单元，与所述充电装置和无线通讯单元连接，用于检测电池电量并通过所述无线通讯单元反馈给所述远程控制终端，并接收远程控制终端发送的充电指令，控制充电装置与充电桩对接实现充电；所述远程控制终端在电池电量低于预设阈值时发送充电指令给所述智能安防机器人，并根据智能安防机器人的实时位置及充电桩的位置规划路径，并发送给所述巡航控制单元。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述充电装置包括充电电机、充电丝杠、充电丝杠滑块、传动杆、挡板、充电电刷和电流检测传感器；所述充电丝杠的一端与所述充电电机的输出轴连接，另一端与所述挡板连接，且所述充电丝杠能够相对所述挡板转动，所述充电丝杠滑块套设在所述充电丝杠上；所述传动杆与所述充电丝杠平行设置，且所述传动杆的一端与所述充电丝杠滑块连接，另一端穿过所述挡板与所述充电电刷连接；所述充电丝杠转动时，所述充电丝杠滑块沿所述充电丝杠轴向移动，并通过所述传动杆推动所述充电电刷移动；所述电流检测传感器用于检测充电电流；所述充电控制单元与所述激光雷达、红外传感器、充电电机和电流检测传感器连接，用于将激光雷达和红外传感器扫描的充电桩接口的位置发送给所述远程控制终端进行充电接口位置微调，并发送控制信号给所述充电电机使所述充电电刷与充电桩接口对接，并通过电流检测传感器检测充电电流，当检测到充电电流时判断充电成功，否则判断充电失败，并反馈给所述远程控制终端。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述主控模块还包括：人脸识别单元，与所述视觉传感器和无线通讯单元连接，用于根据采集的图像信息检测人脸，并根据预存的人脸信息对检测的人脸进行识别，当识别失败时发送报警信号给所述声光提醒单元进行报警，同时将检测的人脸及报警信号通过无线通讯单元发送给所述远程控制终端。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述巡航控制单元根据dijkstra算法规划路径。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述智能安防机器人还包括：安装在智能安防机器人底部交错排列的至少两排RFID读卡器，用于读取安装在巡逻区域路面上的RFID标签的信号；所述主控模块还包括：位置查找单元，与所述至少两排RFID读卡器连接，用于根据读取的RFID标签信号的电子编码从预先存储的表格中查找对应的RFID标签所在位置，并根据RFID标签所在位置确定安防机器人的当前位置。其中所述位置查找单元确定读取到RFID标签信号的RFID读卡器的序号i，根据该序号获取第i个RFID读卡器的安装位置与智能安防机器人几何中心的偏移量；再通过以下公式计算智能安防机器人的当前位置(x,y)：其中xr和yr分别为查找得到的RFID标签所在位置的横坐标和纵坐标，ai和bi分别为读到RFID标签信号的第i个RFID读卡器的安装位置与智能安防机器人几何中心在横轴的偏移量以及纵轴的偏移量。在根据本专利技术所述的智能安防机器人中，所述智能安防机器人还包括安装在智能安防机器人外壳上的防碰撞装置；所述碰撞防护装置包括防护外壳、第一旋转轴、第二旋转轴和交错轴座；所述防护外壳安装在所述第一旋转轴上；所述第一旋转轴穿设在所述交错轴座上，且能够相对所述交错轴座转动；所述第二旋转轴与所述第一旋转轴呈异面垂直设置；所述交错轴座套设固定于所述第二旋转轴上，且能够带动所述第二旋转轴相对机器人本体转动。本专利技术还提供了一种智能安防系统，包括远程控制终端以及与之通信的至少一个如前所述的智能安防机器人。在根据本专利技术所述的智能安防系统中，所述远程控制终端还用于根据所述智能安防机器人上传的环境信息及报警信号进行统计，分析各个时间和区域的安保情况，并对所述至少一个安防机器人的位置进行布置。实施本专利技术的智能安防机器人以及智能安防系统，具有以下有益效果：本专利技术的智能安防机器人具有自主巡航、自主避障、自主检测等功能，智能化程度高、环境适应性强，并可以将数据信息传输到远程控制终端，满足了对场区的智能安防的要求。附图说明图1为根据本专利技术的系统中智能安防机器人的模块框图；图2为根据本专利技术优选实施例提供的智能安防系统的示意图；图3为根据本专利技术优选实施例中环境传感器的组成示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能安防机器人，其特征在于，包括主控模块、视觉传感器、激光雷达、超声波传感器、多个环境传感器、GPS单元、行走机构、无线通讯单元和声光提醒单元；所述主控模块与所述视觉传感器、GPS单元和行走机构连接，用于根据所述视觉传感器扫描的环境地图以及GPS单元获取的地理位置信息规划路径，发送信号控制所述行走机构按照规划的路径行走；所述主控模块还与所述激光雷达和超声波传感器连接，用于根据激光雷达、超声波传感器和视觉传感器采集的信息确定障碍物的特征信息，根据障碍物的特征信息确定避障方式，并发送信号控制所述行走机构避开障碍物；所述主控模块还与所述多个环境传感器、无线通讯单元和声光提醒单元连接，用于将所述多个环境传感器采集的环境信息通过无线通讯单元发送给远程控制终端，并在对所述环境信息检测异常时发送报警信号给所述声光提醒单元和远程控制终端进行报警。

【技术特征摘要】
1.一种智能安防机器人，其特征在于，包括主控模块、视觉传感器、激光雷达、超声波传感器、多个环境传感器、GPS单元、行走机构、无线通讯单元和声光提醒单元；所述主控模块与所述视觉传感器、GPS单元和行走机构连接，用于根据所述视觉传感器扫描的环境地图以及GPS单元获取的地理位置信息规划路径，发送信号控制所述行走机构按照规划的路径行走；所述主控模块还与所述激光雷达和超声波传感器连接，用于根据激光雷达、超声波传感器和视觉传感器采集的信息确定障碍物的特征信息，根据障碍物的特征信息确定避障方式，并发送信号控制所述行走机构避开障碍物；所述主控模块还与所述多个环境传感器、无线通讯单元和声光提醒单元连接，用于将所述多个环境传感器采集的环境信息通过无线通讯单元发送给远程控制终端，并在对所述环境信息检测异常时发送报警信号给所述声光提醒单元和远程控制终端进行报警。2.根据权利要求1所述的智能安防机器人，其特征在于，所述多个环境传感器包括：红外传感器、烟雾传感器、气体传感器、温湿度传感器和辐射传感器。3.根据权利要求1所述的智能安防机器人，其特征在于，所述主控模块包括：巡航控制单元，用于根据所述视觉传感器扫描的环境地图以及GPS单元获取的地理位置信息规划路径，发送信号控制所述行走机构按照规划的路径行走；避障控制单元，用于根据激光雷达、超声波传感器和视觉传感器采集的信息确定障碍物的特征信息，根据障碍物的特征信息确定避障方式，并发送信号控制所述行走机构避开障碍物；环境监测单元，用于将所述多个环境传感器采集的环境信息通过无线通讯单元发送给所述远程控制终端，并在对环境信息检测异常时发送报警信号给所述声光提醒单元和远程控制终端进行报警。4.根据权利要求3所述的智能安防机器人，其特征在于，所述避障控制单元在根据障碍物的特征信息确定避障方式时，当通过算法模拟发现不能避开障碍物时，通过所述无线通讯单元反馈给所述远程控制终端。5.根据权利要求3所述的智能安防机器人，其特征在于，所述智能安防机器人还包括充电装置；所述主控模块还包括：充电控制单元，与所述充电装置和无线通讯单元连接，用于检测电池电量并通过所述无线通讯单元反馈给所述远程控制终端，并接收远程控制终端发送的充电指令，控制充电装置与充电桩对接实现充电；所述远程控制终端在电池电量低于预设阈值时发送充电指令给所述智能安防机器人，并根据智能安防机器人的实时位置及充电桩的位置规划路径，并发送给所述巡航控制单元。6.根据权利要求3所述的智能安防机器人，其特征在于，所述充电装置包括充电电机、充电丝杠、充电丝杠滑块、传动杆、挡板、充电电刷和电流检测传感器；所述充电丝杠的一端与所述充电电机的输出轴连接，另一端与所述挡板连接，且所述充电丝杠能够相对所述挡板转动，所述充电丝杠滑块套设在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王猛，宗晓，王大勇，李名扬，李亮，张晓敏，李苏旺，俞忠达，
申请(专利权)人：北京军立方机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11