一种机器人救生方法及系统技术方案

本发明专利技术适用于电子与通信技术领域，提供了一种机器人救生方法及系统，包括：在遇到险情时，开启所述机器人的救生功能，等待遇险者进入所述机器人的救生舱；在所述机器人装载所述遇险者之后，通过所述图像采集装置和所述雷达装置采集所述机器人周围的环境数据；根据所述机器人周围的环境数据以及内部遇险者生存状况与电量数据，确定救生路线；根据所述救生路线，利用三轴磁力的工作原理控制所述壳体外表面上的各个磁力线圈，轮流吸住当前环境或者所述机器人壳体内部的金属物体，以使所述机器人装载所述遇险者滚动逃离险境，提高遇险者的逃生成功率。

A kind of robot lifesaving method and system

The invention is applicable to the field of electronic and communication technology, and provides a system, a robot rescue method includes: in the face of danger, open the robot rescue function, wait for the person in distress into the robot capsule; after the robot loading the person in distress, the environment around the image data the radar data acquisition device and device for collecting the robot; according to the environment data around the robot and the internal distress' survival status and consumption data, determine the rescue route; according to the rescue route, using the control principle of three axis force the magnetic coil on the outer surface of the shell, in turn hold the current environment the robot or metal objects inside the casing, so that the robot is loading the person in distress rolling out of danger, improve the people in distress in the escape Generate power.

【技术实现步骤摘要】
一种机器人救生方法及系统
本专利技术涉及电子与通信领域，具体涉及一种机器人救生方法及系统。
技术介绍
煤炭矿井生产环境相对恶劣，单人工作风险系数较高，虽然煤炭企业都非常重视生产安全，但事故的发生是不确定性的，事故发生后必须依据当时情况，果断采取快速反应措施进行处理，对井下人员进行全方位的紧急抢救。但井上对井下人员的监控由于受各种条件的限制还很不完善，对于井下人员的情况不能及时反映，导致事故发生时不能及时准确地得到井下人员的各种信息，无法做出正确的决策，使得抢险不及时，误导撤离方向或贻误抢救生命。现有技术中通过将救生舱放置于采掘工作面附近，当煤矿井下突发重大事故井下遇险人员在不能立即升井逃生脱险时，可快速躲进进下遇险救生舱中，并与地面通信等待救援。但是这种救生舱只是单纯的提供一个遇险人员逃生避难处，并不能主动移动，遇险人员只能进入该救生舱进行暂时的避险，被动等待救援人员到达将其解救，不能主动逃离险境。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种机器人救生方法及系统，以解决现有技术中救生舱不能主动解救遇险者并逃离险境的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种机器人救生方法，包括：在遇到险情时，开启所述机器人的救生功能，等待遇险者进入所述机器人的救生舱；在所述机器人装载所述遇险者之后，通过所述图像采集装置和所述雷达装置采集所述机器人周围的环境数据；根据所述机器人周围的环境数据，确定救生路线；根据所述救生路线，利用三轴磁力的工作原理控制所述壳体外表面上的各个磁力线圈，轮流吸住当前环境或者所述机器人壳体内部的金属物体，以使所述机器人装载所述遇险者滚动逃离险境。本专利技术实施例的第二方面提供了一种机器人救生系统，包括：开关单元，用于在遇到险情时，开启所述机器人的救生功能，等待遇险者进入所述机器人的救生舱；检测单元，用于在所述机器人装载所述遇险者之后，通过所述图像采集装置和所述雷达装置采集所述机器人周围的环境数据；规划单元，用于根据所述机器人周围的环境数据，确定救生路线；行进单元，用于根据所述救生路线，利用三轴磁力的工作原理控制所述壳体外表面上的各个磁力线圈，轮流吸住当前环境或者所述机器人壳体内部的金属物体，以使所述机器人装载所述遇险者滚动逃离险境。本专利技术实施例的第三方面提供了一种机器人救生装置，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：在遇到险情时，能够根据当前险情状况、环境状况以及同伴的情况，确定合理的救生方法和路径，安全快速地将遇险者带离险境，提高遇险者的逃生成功率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的机器人救生方法的流程图；图1(a)是本专利技术实施例提供的机器人使用场景的示意图；图1(b)是本专利技术实施例提供的机器人的外观示意图；图1(c)是本专利技术实施例提供的机器人的外观剖析示意图；图1(d)是本专利技术实施例提供的机器人外观立体的示意图；图1(e)是本专利技术实施例提供的机器人的另一种外观示意图；图1(f)是本专利技术实施例提供的机器人内部的结构示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的机器人救生方法的流程图；图3是本专利技术实施例提供的机器人救生系统的示意图；图4是本专利技术另一实施例提供的机器人救生系统的示意图；图5是本专利技术实施例提供的机器人救生装置的示意图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。为了说明本专利技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种机器人救生方法的示意流程图。如图1所示的机器人救生方法可以包括以下步骤：S101：在遇到险情时，开启所述机器人的救生功能，等待遇险者进入所述机器人的救生舱。在很多危险或灾难发生时，人类在大自然面前便显得极其微弱和渺小，而在遇险之后对遇险人员的抢救过程中，采用人力往往不能及时有效地追踪遇险人员的行踪并进行救援，反而在恶劣的险境中直接通过人力实施救援可能给救援人员带来极大的人身威胁。例如，在煤炭矿业井下生产环境十分恶劣，单人工作风险系数较高，井下摸黑作业对生产管理有非常高的实时性要求。作为生产管理人员、掘进机司机、电机车司机、皮带维护工和其它单人流动人员需要与生产调度室及时取得语音或非语音联系，将生产一线的各种情况图文并茂地上报，实现统一指挥和调度。虽然煤炭企业都非常重视生产安全，但事故的发生是不确定性的，事故发生后必须依据当时情况，果断采取快速反应措施进行处理，对井下人员进行全方位的紧急抢救。但井上对井下人员的监控由于受各种条件的限制还很不完善，对于井下人员的情况不能及时反映，导致事故发生时不能及时、准确地得到井下人员的各种信息，无法做出正确的决策，使得抢险不及时，误导撤离方向；或者只是让遇险者呆在避险场地，被动的等待救援，而井下的生存环境极其恶劣，被动等待救援将使遇险人员陷于极大的生存威胁中，所以险情发生时，为遇险人员提供自救的机器人非常重要。当有紧急情况发生时，机器人通过自身的检测装置感知到紧急情况发生，并自动开启机器人的救生模式。遇险人员在险情发生的第一时间躲进机器人的救生舱中。可选的，在本实施例中，当没有紧急情况时，机器人为关闭状态，没有磁力。具体地，请一并参见图1(a)所示，图1(a)示出了本专利技术实施例提供的机器人使用的场景示意图，图中机器人救生舱放置于挖矿隧道中的铁轨两侧，工作人员在挖矿隧道中工作，在没有险情发生时，该救生舱可作为普通的休息舱使用。这样既可以在发生危险的时候使机器人离预先人员的距离较近，第一时间保护遇险人员，又可以充分利用机器人的救生舱。在本实施例中，机器人的舱体可以设置成两层，外层多面体，内层是个球体。具体地，请一并参见图1(b)～图1(d)所示，图1(b)～图1(d)示出了机器人的外观示意图、外观剖析示意图以及外观立体的示意图。如图(b)所示，在本实施例中，机器人的壳体外表面为多面体。如图(c)所示，机器人的外形是一个二十六面体，源于一个正方体削去八个角之后再削去十二条棱。如图(d)所示，机器人的壳体外表面由矩形和三角形组成。机器人的壳体外表面为多面体组成，可用于在地面行进环境较为恶劣的情况下前行，若是球体的话可能会打滑，而多面体的结构在翻转或滚动行进时可能较好的突破地面的阻碍。机器人的壳体外表面上的每个矩形设置有磁力线圈。每个三角形面装钢化玻璃窗，并设置有雷达装置和图像采集装置，任意一个三角形面设置信号传输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人救生方法，其特征在于，所述机器人包括壳体，所述壳体外表面为多面体，所述壳体内表面为球形，所述多面体的各个外表面上设置有磁力线圈或者雷达装置，所述多面体的外表面上还设置有图像采集装置，所述壳体内部包括与所述磁力线圈、所述雷达装置以及所述图像采集装置连接的微控制器，所述机器人救生方法包括，通过所述微控制器执行以下步骤：在遇到险情时，开启所述机器人的救生功能，等待遇险者进入所述机器人的救生舱；在所述机器人装载所述遇险者之后，通过所述图像采集装置和所述雷达装置采集所述机器人周围的环境数据；根据所述机器人周围的环境数据，确定救生路线；根据所述救生路线，利用三轴磁力的工作原理控制所述壳体外表面上的各个磁力线圈，轮流吸住当前环境或者所述机器人壳体内部的金属物体，以使所述机器人装载所述遇险者滚动逃离险境。

【技术特征摘要】
1.一种机器人救生方法，其特征在于，所述机器人包括壳体，所述壳体外表面为多面体，所述壳体内表面为球形，所述多面体的各个外表面上设置有磁力线圈或者雷达装置，所述多面体的外表面上还设置有图像采集装置，所述壳体内部包括与所述磁力线圈、所述雷达装置以及所述图像采集装置连接的微控制器，所述机器人救生方法包括，通过所述微控制器执行以下步骤：在遇到险情时，开启所述机器人的救生功能，等待遇险者进入所述机器人的救生舱；在所述机器人装载所述遇险者之后，通过所述图像采集装置和所述雷达装置采集所述机器人周围的环境数据；根据所述机器人周围的环境数据，确定救生路线；根据所述救生路线，利用三轴磁力的工作原理控制所述壳体外表面上的各个磁力线圈，轮流吸住当前环境或者所述机器人壳体内部的金属物体，以使所述机器人装载所述遇险者滚动逃离险境。2.如权利要求1所述的机器人救生方法，其特征在于，所述机器人壳体内设置有运动画板，所述机器人壳体外表面设置有信号传输器，所述根据所述机器人周围的环境数据，确定救生路线包括：通过所述机器人壳体内部设置的运动画板将所述机器人周围的环境数据呈现给所述遇险者，使所述遇险者根据所述环境数据制定救生路线；若在预设时间内未接收到所述遇险者输入的救生路线，则检测所述机器人周围是否有其他机器人；若有其他机器人，则通过所述信号传输器与所述其他机器人进行交互，获取所述其他机器人的救生路线；若没有其他机器人，则根据所述环境数据、预置的环境地图以及救生方式规划算法计算得到所述救生路线。3.如权利要求1所述的机器人救生方法，其特征在于，还包括：在所述机器人逃离险境的过程中，根据所述环境数据识别所述机器人周围的物体；若所述物体为其他机器人，则通过所述雷达装置实时检测所述机器人与所述其他机器人之间的距离，以及所述其他机器人的运动方向，控制所述机器人与所述其他机器人保持预设距离，以防止碰撞；若所述物体为人，则检测当前环境内是否有空载机器人；若有空载机器人，则通过所述信号传输器通知所述空载机器人前来装载；若当前环境内没有空载的机器人，则启用救生舱紧急二人容纳模式，调整舱内坐姿，以装载所述遇险者。4.如权利要求1所述的机器人救生方法，其特征在于，所述机器人壳体内部还设置有自动聚焦装置和自定位抖动消除装置，所述根据所述机器人周围的环境数据，确定救生路线之前还包括：在所述机器人行进的过程中，调用所述壳体外表面上的雷达装置检测所述机器人与周围其他机器人之间的三轴磁力的距离，根据所述距离控制所述自动聚焦装置调整所述图像装置的焦距，以在所述运动画板上呈现清晰的画面；在所述机器人行进的过程中，检测所述机器人是否发生抖动，若发生抖动，则控制所述自定位抖动消除装置输出脉冲补偿信号，以抵消救生舱抖动，保证雷达信号的清晰可辨性。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴书琴，史玉回，黄骏，梁轩铨，孙立君，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44