[發明專利]一種機器人救援系統及實現該救援系統的方法

有效

• 申請號: 201310554227.6
• 申請日: 2013-11-11
• 公開（公告）號: CN103659817A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 彭建盛;何奇文;韋慶進;覃勇;黃卓承;池盛斌;黃義勇;黃桂榮
• 申請（專利權）人: 河池學院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J13/08;B25J19/00;B25J19/04
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

1.一種機器人救援系統，其特征在于包括偵查機器人、搭橋機器人、機械手機器人、上位機和RFID矩陣場地；

所述偵查機器人、搭橋機器人和機械手機器人分別包括攝像頭、傳感器模塊、主控芯片和無線通信模塊，所述無線通信模塊、攝像頭、傳感器模塊與主控芯片連接，所述攝像頭、傳感器模塊通過無線通信模塊與所述上位機通信連接；

所述偵查機器人還包括位于車身兩側的履帶構成的履帶式車架、位于所述偵查機器人車架頂部的運載平臺以及安裝在車架上用于驅動履帶的直流電機；

所述搭橋機器人還包括位于車身兩側的履帶構成的履帶式車架、位于所述搭橋機器人車架上部的升降斜面板和安裝在車架上的升降步進電機，所述升降步進電機通過合頁調節升降斜面板與地面的距離；

所述機械手機器人還包括位于車身兩側的履帶構成的履帶式車架、安裝在車架上的電機以及位于機器人車架前部的五自由度機械手；

所述上位機通過無線通信模塊分別與所述偵查機器人、所述搭橋機器人和所述機械手機器人控制連接；

所述RFID矩陣場采用RFID射頻卡鋪設而成，所述RFID射頻卡中的所有數據儲存于所述偵查機器人、所述搭橋機器人、所述機械手機器人和上位機中，所述偵查機器人、所述搭橋機器人和所述機械手機器人通過RFID射頻卡對應的數據，尋找相應的救援目標坐標和機器人移動位置的坐標。

2.根據權利要求1所述的一種機器人救援系統，其特征在于：

所述偵查機器人，用于搜尋和運送援救目標，救援目標時，與搭橋機器人靠近，所述搭橋機器人，其一側與偵查機器人靠近，其升降斜面板的一側與偵查機器人的運載平臺靠近，另一側接近救援目標，協助機械手機器人將需救援目標裝載至偵查機器人的運載平臺上；

所述機械手機器人，靠近搭橋機器人，通過五自由度機械手，利用搭橋機器人的升降斜面板，將救援目標裝載到偵查機器人的運載平臺上，完成對救援目標的救援。

3.根據權利要求1所述的一種機器人救援系統，其特征在于：

所述傳感器模塊包括指南針傳感器、超聲波傳感器、核輻射探測器、溫濕度傳感器、光強傳感器和陀螺儀，所述指南針傳感器、超聲波傳感器、核輻射探測器、溫濕度傳感器、光強傳感器和陀螺儀分別與主控芯片連接。

4.根據權利要求1所述的一種機器人救援系統，其特征在于：

所述攝像頭采用網絡無線攝像頭。

5.根據權利要求1所述的一種機器人救援系統，其特征在于：

所述偵查機器人、所述搭橋機器人和所述機械手機器人的設置數量分別為兩個以上，救援目標時，兩個以上所述偵查機器人并排靠近，兩個以上所述搭橋機器人并排靠近后一側與偵查機器人靠近，另一側與救援目標靠近，兩個以上所述機械手機器人并排靠近后與救援目標靠近。

6.一種實現機器人救援系統的方法，其特征在于包括以下步驟：

A、建立長度和寬度分別為（m,n）的RFID矩陣場地,其中，m,n為任意數值；?

B、將RFID矩陣數據儲存在各個機器人的主控芯片和上位機中；

C、偵查機器人、搭橋機器人和機械手機器人讀取在RFID矩陣場地中位置的RFID射頻卡數據，確定自己在RFID矩陣場地中的坐標，并將坐標發送給上位機；

D、偵查機器人、搭橋機器人和機械手機器人接收上位機發送的救援目標在RFID矩陣場地中位置的坐標；?

E、偵查機器人、搭橋機器人和機械手機器人按照自己的坐標和援救目標的坐標，計算出各個機器人自身坐標與救援目標的方向角度，并根據該角度向援救目標移動；

F、偵查機器人、搭橋機器人和機械手機器人到達援救目標后，上位機控制各個機器人對援救目標進行援救。

7.根據權利要求6所述一種實現機器人救方法，其特征在于：

在所述步驟E中，所述偵查機器人、搭橋機器人和機械手機器人在RFID矩陣場地中的位置坐標為（a,b），援救目標在RFID矩陣場地中的坐標（i,j），則機器人位置坐標與援救目標的夾角為???????????????????????????????????????????????，所述指南針傳感器的值與RFID矩陣場地的參考邊的夾角得到機器人的方向角β，得到機器人需要偏轉的角度δ為：?δ=90°-θ-β，機器人根據偏轉的角度δ向援救目標移動。

8.根據權利要求6所述一種實現機器人救援系統的方法，其特征在于：

在所述步驟F中，所述上位機控制偵查機器人組成運載平臺；

所述上位機控制搭橋機器人組成支撐斜面；

所述上位機控制機械手機器人位于支撐斜面的一側，控制其抓取援救目標。