一种智能控制照明消防机器人制造技术

本发明专利技术公开一种智能控制照明消防机器人及其控制方法。利用一个摇杆可操控机器人全部运动，机器人切换运动状态时摇杆无需回到圆点，可使机器人连续不间断运动，避免了驱动电机频繁启动的问题，降低了电池组及驱动部分的工作量。折叠式升降收藏装置能够收纳照明装置，照明装置和折叠式升降收藏装置在使用时可以升高到7米以上，收藏时高度小于设定收纳高度，从而确保机器人在任何复杂路面均能安全行驶。本发明专利技术根据LED灯组的实时温度进行降额控制，在降额使用过程中，肉眼几乎感觉不到光照度的变化，既解决了LED灯组高温衰竭的问题，又能够实现持续照明，能够使消防机器人具有大面积长时间持续照明功能，极大地拓宽了消防机器人的应用范围。

An Intelligent Lighting Fire Robot

【技术实现步骤摘要】
一种智能控制照明消防机器人
本专利技术涉及机器人领域，特别是涉及一种智能控制照明消防机器人及其控制方法。
技术介绍
随着我国科学技术的高速发展，机器人已经在各领域得到充分利用。在消防行业，照明消防机器人主要用于消防灭火、排烟，侦察、救援等危险场合，其控制方式多为人工遥控消防机器人。现有技术中基于摇杆控制的照明消防机器人，米字型模具会限制摇杆的运动方向，在实际操作中从一种运动状态切换到另一种运动时摇杆需要回到圆点，机器人运动会出现间断性及不连续性，而驱动电机也需频繁启动，极地大增加了电池组及驱动部分的负担。目前现有的升降装置在达到7m升降高度时，其收藏高度基本都＞1.5m，在同期申报的伸缩式(气动或电动)升降装置中虽然进行了大量的改进，通过实际运行试验，在正常路面行驶时稳定可靠，但是在坑洼、大斜坡路面仍然有倾翻的倾向(收藏高度高，重心偏高)，在夜晚救援现场(人员无法接近的危险场地)，需要大功率的照明装置为现场救援提供保障，目前仍然没有能够满足国标要求的可远程操控的照明机器人。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种智能控制照明消防机器人及其控制方法，照明消防机器人能够进行连续不间断运动，避免了频繁启动驱动电机的问题，有效降低了电池组及驱动部分的工作量。另外，折叠升降及收藏装置在需要照明时，举升高度＞7m，而在行驶状态下收藏高度＜0.8m，而且，LED灯组照度在满足要求的同时其功率小，使照明消防机器人具有大面积长时间持续照明功能。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种智能控制照明消防机器人，所述机器人包括：控制器、升降照明系统、机器人本体、驱动装置和用于控制所述机器人本体运动的万向摇杆，所述驱动装置和所述机器人本体连接，所述驱动装置包括直流无刷电机及内嵌于所述直流无刷电机的霍尔编码器，对应所述万向摇杆设置有多个霍尔开关，所述控制器分别与所述机器人本体和所述霍尔开关连接，所述控制器用于根据各所述霍尔开关的导通信号控制所述机器人本体运动，其中，各个所述霍尔开关设置在不同半径的同心圆上，所述同心圆的圆心为所述万向摇杆的固定位置；所述升降照明系统包括折叠式升降收藏装置、照明装置和电动云台，所述电动云台设置在所述折叠式升降收藏装置上，所述照明装置设置在所述电动云台上，所述折叠式升降收藏装置与所述机器人本体连接，所述折叠式升降收藏装置、所述电动云台及所述照明装置均与所述控制器连接，所述照明装置包括多个LED灯组和恒流源，所述恒流源与所述LED灯组连接；其中，所述折叠式升降收藏装置包括折叠式框架、下框架、上框架、支撑架、支架和电动伸缩顶杆；其中，所述下框架固定在机器人本体上，所述下框架内侧镶嵌有下框架滑槽，所述下框架滑槽内滑动连接有下框架滑动块，所述下框架滑槽上固定有限位开关；所述上框架内侧镶嵌有上框架滑槽，所述上框架滑槽内滑动连接有上框架滑动块；所述折叠式框架包括相对设置的两组折叠支架，两组折叠支架通过对应弯折处设置的连接轴和连接套连接，所述折叠支架通过设置在所述连接轴上的推杆进行升降运动，所述推杆为液压推杆或者电动推杆；所述折叠支架的末端与所述下框架滑动块连接，所述折叠支架的顶端与所述上框架滑动块连接；所述支撑架与所述上框架刚性连接，所述支架与所述支撑架螺纹连接，所述电动伸缩顶杆固定在所述支撑架上，所述电动伸缩顶杆通过过度套与电动云台连接，所述电动伸缩顶杆内部设置有限位开关。可选的，所述照明装置包括6个LED灯组和6个反光碗组，每个反光碗组包括9个反光碗，每个所述LED灯组包括72个LED灯芯，每个LED灯芯的功率为3W，对应每个所述LED灯芯设置有一个所述反光碗。可选的，所述反光碗为长方锥体形反光碗，所述长方锥体形反光碗的第一开口部大于所述长方锥体形反光碗的第二开口部，所述LED灯芯设置在所述第二开口部；所述长方锥体形反光碗的左侧面和右侧面与第一开口部平面的夹角均为50°，所述长方锥体形反光碗的上反光面与第一开口部平面的夹角为45°，所述长方锥体形反光碗的下反光面与第一开口部平面的夹角为65°，所述第一开口部平面为所述第一开口部所在的平面。可选的，所述机器人还包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测所述LED灯组的实时温度。一种智能控制照明消防机器人的控制方法，所述控制方法用于所述的智能控制照明消防机器人，所述控制方法包括：获取操作复位信号；控制所述电动云台转动带动所述照明装置运动，使所述照明装置的发光面正对所述上框架；控制所述推杆进行收缩运动带动所述折叠支架下降，至所述折叠式框架的高度小于设定收纳高度；控制所述电动伸缩顶杆向下运动至所述照明装置位于所述上框架内；获取霍尔开关的导通信号；根据机器人运动控制模型和所述霍尔开关的导通信号确定机器人本体的运动方向和运动速度；其中，所述机器人运动控制模型的输入为霍尔开关的导通信号，所述机器人运动控制模型的输出为所述机器人本体的运动方向和运动速度；所述机器人运动控制模型的建立方法具体包括：获取万向摇杆的固定位置、所述万向摇杆的极限运动区域及各所述霍尔开关与所述万向摇杆的相对位置；将所述极限运动区域投影到所述万向摇杆的固定平面内，获得以所述万向摇杆的固定位置为圆心的圆；将所述圆包围的圆形区域划分为多个扇形区域，其中，每个所述扇形区域对应所述机器人本体的运动方向，所述扇形区域内的点与所述圆心之间的距离表征所述机器人本体的运动速度；根据所述相对位置将各个所述霍尔开关对应到相应的所述扇形区域内，获得机器人运动控制模型。可选的，所述圆形区域包括四对控制扇形区域，每一对所述控制扇形区域的对称中心为所述圆心，相邻的两对所述控制扇形区域之间存在过渡扇形区域。可选的，四对所述控制扇形区域中，第一对所述控制扇形区域以Y轴为对称轴，第二对所述控制扇形区域以X轴为对称轴，第三对所述控制扇形区域的对称轴在第一象限内与所述X轴的夹角为45°，第四对所述控制扇形区域的对称轴在第二象限内与所述Y轴的夹角为45°，其中，所述直角坐标系的原点为所述圆心。可选的，每一对所述控制扇形区域包括两块控制扇形块，每一所述过渡扇形区域包括两块过渡扇形块，两块所述过渡扇形块关于所述圆心对称，以所述Y轴的正半轴为对称轴的控制扇形块对应所述机器人本体的前进运动方向，以所述Y轴的负半轴为对称轴的控制扇形块对应所述机器人本体的后退运动方向，以所述X轴的正半轴为对称轴的控制扇形块对应所述机器人本体的右掉头运动方向，以所述X轴的负半轴为对称轴的控制扇形块对应所述机器人本体的左掉头运动方向，位于第一象限内的控制扇形块和过渡扇形块均对应所述机器人本体的前进右转运动方向，在第二象限内的控制扇形块和过渡扇形块均对应所述机器人本体的前进左转运动方向，在第三象限内的控制扇形块和过渡扇形块均对应所述机器人本体的后退右转运动方向，在第四象限内的控制扇形块和过渡扇形块均对应所述机器人本体的后退左转运动方向。一种LED灯组的控制方法，所述控制方法用于所述的消防机器人，所述控制方法包括：获取LED灯组的实时温度；判断所述实时温度是否大于或者等于第一温度阈值，获得第一判断结果；当第一判断结果表示所述实时温度大于或者等于第一温度阈值时，控制所述LED灯组的功率降低第一降额量；当第一判断结果表示所述实时温度小于第一温度阈值时，判断所述实时温度是否大于或者本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能控制照明消防机器人，其特征在于，所述机器人包括：控制器、升降照明系统、机器人本体、驱动装置和用于控制所述机器人本体运动的万向摇杆，所述驱动装置和所述机器人本体连接，所述驱动装置包括直流无刷电机及内嵌于所述直流无刷电机的霍尔编码器，对应所述万向摇杆设置有多个霍尔开关，所述控制器分别与所述机器人本体和所述霍尔开关连接，所述控制器用于根据各所述霍尔开关的导通信号控制所述机器人本体运动，其中，各个所述霍尔开关设置在不同半径的同心圆上，所述同心圆的圆心为所述万向摇杆的固定位置；所述升降照明系统包括折叠式升降收藏装置、照明装置和电动云台，所述电动云台设置在所述折叠式升降收藏装置上，所述照明装置设置在所述电动云台上，所述折叠式升降收藏装置与所述机器人本体连接，所述折叠式升降收藏装置、所述电动云台及所述照明装置均与所述控制器连接，所述照明装置包括多个LED灯组和恒流源，所述恒流源与所述LED灯组连接；其中，所述折叠式升降收藏装置包括折叠式框架、下框架、上框架、支撑架、支架和电动伸缩顶杆；其中，所述下框架固定在机器人本体上，所述下框架内侧镶嵌有下框架滑槽，所述下框架滑槽内滑动连接有下框架滑动块，所述下框架滑槽上固定有限位开关；所述上框架内侧镶嵌有上框架滑槽，所述上框架滑槽内滑动连接有上框架滑动块；所述折叠式框架包括相对设置的两组折叠支架，两组折叠支架通过对应弯折处设置的连接轴和连接套连接，所述折叠支架通过设置在所述连接轴上的推杆进行升降运动，所述推杆为液压推杆或者电动推杆；所述折叠支架的末端与所述下框架滑动块连接，所述折叠支架的顶端与所述上框架滑动块连接；所述支撑架与所述上框架刚性连接，所述支架与所述支撑架螺纹连接，所述电动伸缩顶杆固定在所述支撑架上，所述电动伸缩顶杆通过过度套与电动云台连接，所述电动伸缩顶杆内部设置有限位开关。...

【技术特征摘要】
1.一种智能控制照明消防机器人，其特征在于，所述机器人包括：控制器、升降照明系统、机器人本体、驱动装置和用于控制所述机器人本体运动的万向摇杆，所述驱动装置和所述机器人本体连接，所述驱动装置包括直流无刷电机及内嵌于所述直流无刷电机的霍尔编码器，对应所述万向摇杆设置有多个霍尔开关，所述控制器分别与所述机器人本体和所述霍尔开关连接，所述控制器用于根据各所述霍尔开关的导通信号控制所述机器人本体运动，其中，各个所述霍尔开关设置在不同半径的同心圆上，所述同心圆的圆心为所述万向摇杆的固定位置；所述升降照明系统包括折叠式升降收藏装置、照明装置和电动云台，所述电动云台设置在所述折叠式升降收藏装置上，所述照明装置设置在所述电动云台上，所述折叠式升降收藏装置与所述机器人本体连接，所述折叠式升降收藏装置、所述电动云台及所述照明装置均与所述控制器连接，所述照明装置包括多个LED灯组和恒流源，所述恒流源与所述LED灯组连接；其中，所述折叠式升降收藏装置包括折叠式框架、下框架、上框架、支撑架、支架和电动伸缩顶杆；其中，所述下框架固定在机器人本体上，所述下框架内侧镶嵌有下框架滑槽，所述下框架滑槽内滑动连接有下框架滑动块，所述下框架滑槽上固定有限位开关；所述上框架内侧镶嵌有上框架滑槽，所述上框架滑槽内滑动连接有上框架滑动块；所述折叠式框架包括相对设置的两组折叠支架，两组折叠支架通过对应弯折处设置的连接轴和连接套连接，所述折叠支架通过设置在所述连接轴上的推杆进行升降运动，所述推杆为液压推杆或者电动推杆；所述折叠支架的末端与所述下框架滑动块连接，所述折叠支架的顶端与所述上框架滑动块连接；所述支撑架与所述上框架刚性连接，所述支架与所述支撑架螺纹连接，所述电动伸缩顶杆固定在所述支撑架上，所述电动伸缩顶杆通过过度套与电动云台连接，所述电动伸缩顶杆内部设置有限位开关。2.根据权利要求1所述的照明照明消防机器人，其特征在于，所述照明装置包括6个LED灯组和8个反光碗组，每个反光碗组包括9个反光碗，每个所述LED灯组包括72个LED灯芯，每个LED灯芯的功率为3W，对应每个所述LED灯芯设置有一个所述反光碗。3.根据权利要求2所述的照明消防机器人，其特征在于，所述反光碗为长方锥体形反光碗，所述长方锥体形反光碗的第一开口部大于所述长方锥体形反光碗的第二开口部，所述LED灯芯设置在所述第二开口部；所述长方锥体形反光碗的左侧面和右侧面与第一开口部平面的夹角均为50°，所述长方锥体形反光碗的上反光面与第一开口部平面的夹角为45°，所述长方锥体形反光碗的下反光面与第一开口部平面的夹角为65°，所述第一开口部平面为所述第一开口部所在的平面。4.根据权利要求1所述的照明消防机器人，其特征在于，所述机器人还包括：温度传感器，所述温度传感器用于检测所述LED灯组的实时温度。5.一种智能控制照明消防机器人的控制方法，其特征在于，所述控制方法用于权利要求1-4任一项所述的智能控制照明消防机器人，所述控制方法包括：获取操作复位信号；控制所述电动云台转动带动所述照明装置运动，使所述照明装置的发光面正对所述上框架；控制所述推杆进行收缩运动带动所述折叠支架下降，至所述折叠式框架的高度小于设定收纳高度；控制所述电动伸缩顶杆向下运动至所述照明装置位于所述上框架内；获取霍尔开关的导通信号；根...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳宝珠，
申请(专利权)人：上海博灿机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31