多机器人联动的自主灭火方法技术

本发明专利技术公开了一种多机器人联动的自主灭火方法，涉及灭火技术领域，包括以下步骤：侦察机器人使用热成像发现可疑高温，原地驻停；侦察机器人使用火焰传感器二次确认是否为火焰，并通知后台工作人员；确认为火焰或异常高温后，侦察机器人计算出灭火点位置和方向，保证正对火源，通过标定的数据同火焰空间位置相比较调整消防机器人位置及水炮角度进行预灭火；侦察机器人同时调度附近的多台消防机器人，分别去对接消防水带；完成对接后，侦察机器人根据计算得到的位置，指挥消防机器人到达指定的位置和方向，并且保证正对火源；消防机器人使用校准后的水炮数据调整水炮俯仰角度，保证可以打到火源进行灭火

【技术实现步骤摘要】
多机器人联动的自主灭火方法


[0001]本专利技术涉及灭火
，具体是一种多机器人联动的自主灭火方法
。

技术介绍

[0002]随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧
、
爆炸
、
坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高
。
一旦发生灾害事故，消防员面对高温
、
黑暗
、
有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡
。
为此，消防机器人应运而生，目前国内外已开发了一些消防机器人产品，都已在消防救援中得到实际应用
。
但是，这些现有的消防机器人大多采用遥控方式，无论是在行走或火源寻找
、
灭火过程均依赖远程遥控人员的操作水平，无法自主探测火源及灭火
。
[0003]如公布号
CN 111617414 A
专利文献公开了一种用于复杂环境中的全自主消防灭火侦察机器人包括；车体，所述车体用于对安装于车体两侧的悬挂组件以及安装于车体上部的各组件进行连接支撑；悬挂组件，用于驱动车体移动；安装于车体上的消防灭火组件
、
侦察组件
、
降温组件
、
传感照明组件
、
控制模块
、
通讯模块
。
采用防爆激光雷达和避障传感器组合，实现对现场的环境建模
、
运动避障和路径规划，配合热成像仪实现对火源的自动追踪，利用消防灭火组件完成全自主智能侦察和灭火，提高了现场对灾害的处理效率和智能化程度
。
且不需要人工近距离操控，提高消防灭火的安全性
。
又如公布号
CN 107193277A
专利文献公开了一种自主移动自动探测灭火的消防机器人及控制方法，包括机器人本体，在机器人本体上设有移动底盘和图像视频采集模块，移动底盘上前
、
后
、
左
、
右共设有车轮，所述机器人本体内设有控制系统，控制系统包括灭火系统
、
惯性导航模块
、
激光导航模块
、
核心控制器
、
数据储存模块
、
供电模块
、
传感器单元
、
视频处理模块
、
运动控制单元和智能仪表，所述的核心控制器分别与灭火系统
、
惯性导航模块
、
激光导航模块
、
数据储存模块
、
传感器单元
、
视频处理模块和运动控制单元连接
。
这两项专利文献均通过单个消防机器人进行火源探测及灭火操作，灭火效率有待提高
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术针对现有技术的不足，提供的一种火源定位准确，灭火效率高的多机器人联动的自主灭火方法
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种多机器人联动的自主灭火方法，包括以下步骤：
[0006]S1、
侦察机器人使用热成像发现可疑高温，原地驻停；
[0007]S2、
侦察机器人使用火焰传感器二次确认是否为火焰，并通知后台工作人员；
[0008]S3、
确认为火焰或异常高温后，侦察机器人计算出灭火点位置和方向，保证正对火源，通过标定的数据同火焰空间位置相比较调整消防机器人位置及水炮角度进行预灭火；
[0009]S4、
侦察机器人同时调度附近的多台消防机器人，按照目前位置绑定的多个消防
栓，让消防机器人分别去对接消防水带；
[0010]S5、
完成对接后，侦察机器人根据计算得到的位置，指挥消防机器人到达指定的位置和方向，并且保证正对火源；
[0011]S6、
消防机器人使用校准后的水炮数据调整水炮俯仰角度，保证可以打到火源进行灭火
。
[0012]进一步地，所述侦察机器人根据双目摄像头中的热成像摄像头和可见光摄像头实现火源的定位，由激光测距传感器检测水炮喷头与火源的距离，根据得到的方向和距离，调整旋转云台的角度使之对准火焰根部，如云台的调节不能满足灭火的角度和距离要求，所述侦察机器人的底盘根据
SLAM
算法，自动移动到合适位置
。
[0013]进一步地，标定的数据包括水炮出水速度
、
出水角度与水炮落点距离的关系，公式如下：
[0014]L
＝
V2×
2cos
θ
sin
θ
/g
[0015]式中，
L
为水炮落点距离，
V
为水炮出水速度，
θ
为水炮出水角度，校准角度规定为
45
°
，
g
为重力加速度；
[0016]得到出水速度就可以知道各个角度时抛物线的方程，完成校准，并将标校值填入后台
。
[0017]进一步地，消防机器人
、
侦察机器人
、
火源三者位置均反馈到地图坐标，通过后台计算机运算当前火源位置与水炮标定的角度抛物线有交集或最接近，并给出消防机器人正确的炮台角度
。
[0018]进一步地，引入当地当地气象局的数据，用于计算火源受风力影响的偏差值，根据此偏差值来修正火源的精准位置
。
[0019]进一步地，水炮上安装一个固定摄像头，通过图像识别，抓取并计算水柱落点与火源的位置误差，并对水炮的角度进行反馈控制
。
[0020]进一步地，
S4
中，消防水带盘卷在固定架上，固定架前侧活动设置对接母头，消防水带与对接母头连接，消防机器人后侧设置对接公头和摄像头，摄像头与图像处理模块连接，对接时，消防机器人根据
SLAM
算法，自动移动到固定架前，并根据摄像头和图像处理模块识别对接母头位置，自动调整消防机器人位置，实现对接
。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0022]本专利技术多机器人联动的自主灭火方法，侦察机器人在巡检中经过两次确认火焰情况，发现异常后触发系统火灾报警，向后台传输报警信号等待值班人员确认
。
值班人员确认无误后，系统将事故位置发送到待命区的消防灭火机器人，消防机器人通过自主行驶快速机动至距离火灾现场最近的自动对接装置，自动对接水带，然后拖动消防水带，并行驶到灭火作业点，经值班人员确认后，后台系统开启消防供水进行灭火，具备自动对准火源和自动灭火的功能
。
本专利技术通过一个侦察机器人和多个消防机器人配合，实现消防灭火机器人对热源
(
或火源
)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多机器人联动的自主灭火方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
侦察机器人使用热成像发现可疑高温，原地驻停；
S2、
侦察机器人使用火焰传感器二次确认是否为火焰，并通知后台工作人员；
S3、
确认为火焰或异常高温后，侦察机器人计算出灭火点位置和方向，保证正对火源，通过标定的数据同火焰空间位置相比较调整消防机器人位置及水炮角度进行预灭火；
S4、
侦察机器人同时调度附近的多台消防机器人，按照目前位置绑定的多个消防栓，让消防机器人分别去对接消防水带；
S5、
完成对接后，侦察机器人根据计算得到的位置，指挥消防机器人到达指定的位置和方向，并且保证正对火源；
S6、
消防机器人使用校准后的水炮数据调整水炮俯仰角度，保证可以打到火源进行灭火
。2.
根据权利要求1所述的多机器人联动的自主灭火方法，其特征在于：所述侦察机器人根据双目摄像头中的热成像摄像头和可见光摄像头实现火源的定位，由激光测距传感器检测水炮喷头与火源的距离，根据得到的方向和距离，调整旋转云台的角度使之对准火焰根部，如云台的调节不能满足灭火的角度和距离要求，所述侦察机器人的底盘根据
SLAM
算法，自动移动到合适位置
。3.
根据权利要求2所述的多机器人联动的自主灭火方法，其特征在于：
S3
中，标定的数据包括水炮出水速度
、
出水角度与水炮落点距离的关系，公式如下：
L
＝
V2×
2cos
θ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘天时，董炤琛，朱元基，刘长安，李强，杨凡，
申请(专利权)人：中信重工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：