The invention discloses a precise fire extinguishing system of UAV and intelligent fire fighting robot and method based on the system, including intelligent fire fighting robot, UAV landing platform, fire gun, attitude sensor, GPS, rotor UAV, infrared imager, dual band visible light camera, laser range sensors, airborne PTZ, remote monitoring terminal. The fire extinguishing method including rotor UAV in the exact location of the fire point and the jet landing by GPS, laser distance sensor, attitude sensor, airborne platform and image processing technology, intelligent fire fighting robot according to the location information to constantly adjust the fire gun azimuth angle and elevation angle, so that the jet fire point accurate placement coverage area, the formation of precise closed-loop fire. The invention can make up for the problems of insufficient vision field, inaccurate location of fire points, low accuracy of fire extinguishment and intelligent degree for intelligent fire robots with large range and large outdoor space, so as to achieve closed-loop precise fire suppression.
【技术实现步骤摘要】
基于无人机和智能消防机器人的精确灭火系统及方法
本专利技术涉及消防设备
,尤其涉及基于无人机和智能消防机器人的精确灭火系统及方法。
技术介绍
随着智能消防机器人技术的不断发展,智能消防机器人被越来越多的用于各种事故救援现场,智能消防机器人的射程也越来越远,现有的智能消防机器人主要依靠图像处理技术实现火源的定位,有的通过射流轨迹数据库查表来调整消防水炮到相应的角度来灭火,有的通过射流轨迹模型方程调整消防水炮到相应的角度来灭火。这些数据库和模型大多是在一定实验环境下得到的,并非在其余的环境下都保持准确性,存在一定的偏差。另外由于火源定位的误差,风和其余环境因素影响等,往往使射流落点无法精确打中火源。基于机器视觉技术的火点与射流落点相对位置调整的消防水炮角度控制方法是一种可以实现精确灭火的方法,但其主要用于悬挂式消防水炮,其视觉摄像机和消防水炮需要安装在建筑物的高处,使着火区域完全置于消防水炮和摄像机的视野之下。现有的智能消防机器人的视觉系统和消防水炮基本都安装在其本体上,难以获得足够的视野,难以实现火源和射流落点的精确定位,难以实现自动精确灭火。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷,提供基于无人机和智能消防机器人的精确灭火系统及方法。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案:基于无人机和智能消防机器人的精确灭火系统,包括智能消防机器人、旋翼无人机和远程监控终端;所述智能消防机器人包含机器人本体、消防水炮、第一GPS模块、第一无线通讯模块、地面控制模块、第一航姿传感器和无人机起落平台;所述机器人本体用于根据地面控制模块 ...
【技术保护点】
基于无人机和智能消防机器人的精确灭火系统,其特征在于,包括智能消防机器人、旋翼无人机和远程监控终端;所述智能消防机器人包含机器人本体、消防水炮、第一GPS模块、第一无线通讯模块、地面控制模块、第一航姿传感器和无人机起落平台;所述机器人本体用于根据地面控制模块的指令运动到指定地点;所述消防水炮设置在所述机器人本体上,用于根据地面控制模块的指令调整其航向角和俯仰角、以及喷射或停止喷射;所述第一航姿传感器设置在所述消防水炮上,用于感应消防水炮航向角和俯仰角,并将其传递给所述地面控制模块;所述第一GPS模块用于感应所述机器人本体的GPS坐标,并将其传递给所述地面控制模块;所述第一无线通讯模块用于和所述旋翼无人机、远程监控终端进行通讯;所述无人机起落平台包含直流电磁吸盘和电磁吸盘保护壳,所述电磁吸盘保护壳将直流电磁吸盘包含在其中;所述直流电磁吸盘用于在通电时产生吸力使得所述旋翼无人机安稳的停靠在电磁吸盘保护壳上、在断电时松开所述旋翼无人机;所述地面控制模块分别和所述机器人本体、消防水炮、第一GPS模块、第一无线通讯模块、第一航姿传感器、直流电磁吸盘电气相连;所述旋翼无人机包含无人机本体、机载云台 ...
【技术特征摘要】
1.基于无人机和智能消防机器人的精确灭火系统,其特征在于,包括智能消防机器人、旋翼无人机和远程监控终端;所述智能消防机器人包含机器人本体、消防水炮、第一GPS模块、第一无线通讯模块、地面控制模块、第一航姿传感器和无人机起落平台;所述机器人本体用于根据地面控制模块的指令运动到指定地点;所述消防水炮设置在所述机器人本体上,用于根据地面控制模块的指令调整其航向角和俯仰角、以及喷射或停止喷射;所述第一航姿传感器设置在所述消防水炮上,用于感应消防水炮航向角和俯仰角,并将其传递给所述地面控制模块;所述第一GPS模块用于感应所述机器人本体的GPS坐标,并将其传递给所述地面控制模块;所述第一无线通讯模块用于和所述旋翼无人机、远程监控终端进行通讯;所述无人机起落平台包含直流电磁吸盘和电磁吸盘保护壳,所述电磁吸盘保护壳将直流电磁吸盘包含在其中;所述直流电磁吸盘用于在通电时产生吸力使得所述旋翼无人机安稳的停靠在电磁吸盘保护壳上、在断电时松开所述旋翼无人机;所述地面控制模块分别和所述机器人本体、消防水炮、第一GPS模块、第一无线通讯模块、第一航姿传感器、直流电磁吸盘电气相连;所述旋翼无人机包含无人机本体、机载云台、第二GPS模块、第二航姿传感器、双波段可见光摄像机、红外热像仪、激光测距传感器、第二无线通讯模块、机载控制模块和旋翼无人机支撑架;所述无人机本体用于根据机载控制模块进行飞行和降落;所述第二GPS模块用于感应所述无人机本体的GPS坐标,并将其传递给所述机载控制模块;所述机载云台设置在所述无人机上,用于搭载所述第二航姿传感器、双波段可见光摄像机、红外热像仪、激光测距传感器,并根据机载控制模块的指令进行水平和垂直转动;所述第二航姿传感器用于感应所述机载云台航向角和俯仰角,并将其传递给所述机载控制模块;所述双波段可见光摄像机用于拍摄实时画面,并将其传递给所述机载控制模块;所述红外热像仪用于火点、射流轨迹及落点的识别,并将识别信息传递给所述机载控制模块;所述激光测距传感器用于感应火点和射流落点的距离,并将其传递给所述机载控制模块;所述第二通讯模块用于和所述第一无线通讯模块、远程监控终端进行通讯;所述旋翼无人机支撑架设置在所述无人机本体上,其外设有磁性物质层,用于无人机本体停靠在所述无人机起落平台;所述机载控制模块分别和所述机载云台、第二GPS模块、第二航姿传感器、双波段可见光摄像机、红外热像仪、激光测距传感器、第二无线通讯模块电气相连;所述远程监控终端用于远程控制所述远程监控终端和智能消防机器人。2.根据权利要求1所述的基于无人机和智能消防机器人的精确灭火系统的灭火方法,其特征在于,包含如下步骤:步骤2.1),到达事故现场后,首先由操作人员控制通过远程监控终端控制旋翼无人机从智能消防机器人的起落平台起飞,进行火点的搜寻,搜寻到火点后,操作人员根据第二无线通讯模块回传的热像仪、双波段可见光摄像机图像以及激光测距传感器的测距信息,将旋翼无人机悬停于...
【专利技术属性】
技术研发人员:张航,赵敏,徐少华,姚敏,张越淇,
申请(专利权)人:南京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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