一种智能消杀巡检环境调节机器人及控制方法技术

本发明专利技术适用于消毒机器人领域，提供一种智能消杀巡检环境调节机器人及控制方法。本发明专利技术采用多种传感器和执行模块，基于人工智能技术可对环境状态进行检测和分类，并针对不同工况进行自适应反馈控制，在消杀功能的基础上，还加入了环境调节功能，即调节环境的温度、湿度、环境质量等，基于人工智能技术，进而实现个性化环境调节功能。化环境调节功能。化环境调节功能。

【技术实现步骤摘要】
一种智能消杀巡检环境调节机器人及控制方法


[0001]本专利技术属于消毒机器人领域，尤其涉及一种智能消杀巡检环境调节机器人及其控制方法。

技术介绍

[0002]智能消毒机器人一般采用消毒剂雾化方式，可进行室内环境的全面消毒。可快速部署于办公楼、大堂、餐厅、会议室等公共场所，实现应用场景的消毒，无人值守消毒，安全健康。消毒机器人包括移动底盘和多种消杀模块，消毒机器人的消杀过程一般是通过人工预先设定，然后机器人根据设定程序在安装设定轨迹进行消毒。而实际使用过程中，机器人所处环境、面临工况复杂，不同消杀方式的适用工况以及消杀效果各不相同，消杀完成后，也无法评估消杀的效果。
[0003]另外，目前消毒机器人都是人为进行调节，而且较为缓慢，各区域可能存在需求不同的情况，而设备通常会运行在多种环境下，即使是同一空间，不同天气和季节下控制目标也可能存在较大差异。因此传统的消毒机器人控制方法较为固定，会导致环境适应能力不足的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种智能消杀巡检环境调节机器人及控制方法，旨在解决现有消毒机器人控制方式单一、无法根据环境自适应调节的技术问题。
[0005]本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一方面，所述智能消杀巡检环境调节机器人控制方法包括下述步骤：
[0007]步骤S1、机器人根据当前室内环境构建室内地图，同时根据传感器采集环境参数；
[0008]步骤S2、根据室内地图以及建图扫描过程中机器人传感器所采集到的环境参数，对整个空间室内进行建模估计，得到多个分类工况；
[0009]步骤S3、根据分类工况进行机器人消杀工作预规划，预规划结果包括规划路径以及规划出各点位不同执行模块的参考动作；
[0010]步骤S4、根据预规划结果控制机器人执行动作，同时实时采集环境信息，根据环境的变化进行动态调整。
[0011]进一步的，所述步骤S2中，对于传感器所采集到的环境参数采用卡尔曼滤波器进行处理。
[0012]进一步的，步骤S2中，所述对整个空间室内进行建模估计，得到多个分类工况具体过程如下：
[0013]基于支持向量机方法构造一个超平面D，通过建模阶段采集的环境参数据获得目标样本集为(p
i
,q
i
),其中pi是指某一工况下的某一个地图上的某一个点的信息，qi是指工况种类；
[0014]在超平面D上的点p
i
满足：b
qi
(t)＝
‑
ω
qi
(t)*f(p
i
),b
qi
(t)为分类阈值，ω
qi
(t)为
改进权重，f(p
i
)为核函数，ω
qi
(t)＝ω
qi
+γ(t),ω
qi
为权重参数，γ(t)为补偿权重系数，此时超平面D约束为qi(ω
qi
(t)*f(p
i
)+b
qi
(t))≥1
‑
ε
i
，ε
i
为松弛变量；
[0015]在此约束下的极小化函数值为：c
qi
是对越界采样点施加的惩罚因子，获取群体当中最小的a
qi
‑
min
相对应的c
qi
‑
min
，这里a
qi
‑
min
＝min{a
qi
(t1),a
qi
(t2),a
qi
(t3),...a
qi
(t
i
)}；
[0016]最终可得到决策函数为：最终得到qi个不同的工况分类。
[0017]进一步的，所述步骤S3具体包括：
[0018]S31、网格化地图，确定环境权重值H；
[0019]S32、初始化开放列表，所述开放列表用于存放准备计算的点的信息和封闭列表，封闭列表用于存放已经计算过不作为路径点的点的信息，并将起点相关的开始节点放入开放列表；
[0020]S33、计算开放列表当中的权重值，这里权重值由两部分组成，即距离权重E和环境权重H，找到权重值最小的综合权重F＝E+H,在开放列表中查找最小F值的点，并把该点作为当前的点；
[0021]S34、将该点从开放列表中去除，放置到封闭列表当中；
[0022]S35、对当前节点相邻的每一个节点按照以下原则进行计算，如果相邻节点在封闭节点或不存在，那么直接计算下一个开放列表中的点，如果下一个点不在开放列表中，那么就将该点加入开放列表，并计算F值；如果相邻节点在开放列表中，则比较这个节点和其他相邻节点的F值，如果小于，则将该节点设置为当前节点，并重置该节点的相邻节点；
[0023]S36、重复步骤S25直至终点被加入开放列表。
[0024]另一方面，所述智能消杀巡检环境调节机器人包括传感器、执行模块以及控制模块，其中所述控制模块包括：
[0025]环境建模单元，用于根据当前室内环境构建室内地图，同时根据传感器采集环境参数；
[0026]工况分类单元，用于根据室内地图以及建图扫描过程中机器人传感器所采集到的环境参数，对整个空间室内进行建模估计，得到多个分类工况；
[0027]预规划单元，用于根据分类工况进行机器人消杀工作预规划，预规划结果包括规划路径以及规划出各点位不同执行模块的参考动作；
[0028]执行与动态分类单元，用于根据预规划结果控制机器人执行动作，同时实时采集环境信息，根据环境的变化进行动态调整。
[0029]进一步的，所述传感器包括异常气体传感器、声光传感器、细菌浓度传感器、温湿度传感器。
[0030]进一步的，所述执行模块包括紫外灯管、臭氧发生器、超声波雾化器、除湿机。
[0031]进一步的，所述传感器包括异常气体传感器、声光传感器、细菌浓度传感器、温湿度传感器。
[0032]本专利技术的有益效果是：
[0033]首先，本专利技术提供了一种智能消杀巡检环境调节机器人，该机器人集多功能检测、调节、自动导航于一体，具体通过在机器人中内置各种传感器，对环境进行采集和监控，采用人工智能控制方法对环境公开进行分类，获取不同的工况，进而规划不同的目标，同时可为后面得控制器提供不同的参数，提高了机器人自我调整的自适应能力；
[0034]其次，本专利技术还提供了一种机器人控制方法，该方法采用人工智能技术可对环境状态进行检测和分类，并针对不同工况进行自适应反馈控制，可以自动完成数据采集、处理、模式识别、巡检、环境监测、环境调节的功能。
附图说明
[0035]图1是本专利技术实施例提供的智能消杀巡检环境调节机器人的硬件结构图；
[0036]图2是本专利技术实施例提供的智能消杀巡检环境调节机器人控制方法流程本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能消杀巡检环境调节机器人控制方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：步骤S1、机器人根据当前室内环境构建室内地图，同时根据传感器采集环境参数；步骤S2、根据室内地图以及建图扫描过程中机器人传感器所采集到的环境参数，对整个空间室内进行建模估计，得到多个分类工况；步骤S3、根据分类工况进行机器人消杀工作预规划，预规划结果包括规划路径以及规划出各点位不同执行模块的参考动作；步骤S4、根据预规划结果控制机器人执行动作，同时实时采集环境信息，根据环境的变化进行动态调整。2.如权利要求1所述智能消杀巡检环境调节机器人控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，对于传感器所采集到的环境参数采用卡尔曼滤波器进行处理。3.如权利要求2所述智能消杀巡检环境调节机器人控制方法，其特征在于，步骤S2中，所述对整个空间室内进行建模估计，得到多个分类工况具体过程如下：基于支持向量机方法构造一个超平面D，通过建模阶段采集的环境参数据获得目标样本集为(p
i
,q
i
),其中pi是指某一工况下的某一个地图上的某一个点的信息，qi是指工况种类；在超平面D上的点p
i
满足：b
qi
(t)＝
‑
ω
qi
(t)*f(p
i
),b
qi
(t)为分类阈值，ω
qi
(t)为改进权重，f(p
i
)为核函数，ω
qi
(t)＝ω
qi
+γ(t),ω
qi
为权重参数，γ(t)为补偿权重系数，此时超平面D约束为qi(ω
qi
(t)*f(p
i
)+b
qi
(t))≥1
‑
ε
i
，ε
i
为松弛变量；在此约束下的极小化函数值为：c
qi
是对越界采样点施加的惩罚因子，获取群体当中最小的a
qi
‑
min
相对应的c
qi
‑
min
，这里a
...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁智，李普辉，侯青松，
申请(专利权)人：海风智能科技浙江有限公司，
类型：发明
国别省市：