[實用新型]一種基于激光SLAM技術的消防巡邏智能車

有效

• 申請號: 201720388857.4
• 申請日: 2017-04-13
• 公開（公告）號: CN206863585U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 杜彥東;陳偉;張文滔;孟旭璟;呂雪;何可人
• 申請（專利權）人: 常州大學懷德學院
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;G05B19/042
• 代理公司: 常州市華信天成專利代理事務所(普通合伙)32294
• 代理人: 何學成

技術領域

本實用新型涉及電子信息領域和消防領域，具體是一種基于激光SLAM技術和傳感器技術用于室內自主導航消防巡邏車，實現消防巡邏的安全智能化管理。

背景技術

在一些易燃、易爆、有毒物品的危險品倉庫，消防巡邏是一項非常重要的工作。傳統的方式是靠人來巡邏，但是在一些危險的環境下巡邏會堆人員的生命安全造成威脅，同時如果巡邏人員的素質不高會存在偷懶的情況，對倉庫安全造成一定的安全隱患。如果用安裝固定傳感器節點的方式來監測，不僅成本高、布線難，而且后期擴展性比較差。因此，消防巡邏系統的靈活性、實時性、智能化非常重要。

發明內容

針對上述技術問題，本實用新型設計了一種室內導航精度高、便于遠程操作和控制的消防巡邏智能車，同時，本實用新型能夠代替傳統人力巡邏，節省人力成本，降低巡檢人員工作的危險性。

本實用新型的技術方案如下：

一種基于激光SLAM技術的消防巡邏智能車，其包括巡邏車的車身，車身上設有驅動巡邏車運動的驅動電機，其特征在于：

還包括主控MCU，

電機驅動單元，電機驅動單元連接主控MCU和驅動電機，根據主控MCU的信號來控制巡邏車的運動；

數據采集單元，數據采集單元對巡邏車周圍的環境參數進行檢測，并轉換成A/D信號發送給主控MCU；

導航單元，導航單元包括安裝在驅動電機上的編碼器，以及安裝在車身上的陀螺儀，所述編碼器與陀螺儀與主控MCU連接，還包括安裝在車身上的微型PC，微型PC上連接有激光雷達，激光雷達用于室內環境掃描，測量目標物體的距離。

進一步的說，所述的數據采集單元包括與主控MCU連接的煙霧傳感器、火焰傳感器以及溫度傳感器。

進一步的說，所述的微型PC上具有無線傳輸模塊，無線傳輸模塊與遠程監控中心連接。

綜上所述，本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型使用激光雷達及SLAM算法做地圖構建和路徑規劃，解決傳統室內導航精度低、成本高的問題。

2、本實用新型通過微型PC與遠程監控中心連接，遠程監控中心可以遠程訪問巡邏智能車，實現遠程操作和控制。

3、本實用新型具有數據采集單元，能夠在巡檢過程中對危險環境進行檢測，并反饋給遠程控制中心，實現了智能巡檢方式代替傳統人力巡檢，節省人力成本，降低巡檢人員工作的危險性。

附圖說明

圖1為本實用新型的硬件架構圖；

圖中1為微型PC，2為激光雷達，3為遠程監控中心，4為驅動電機，5為電機驅動單元，6為主控MCU，7為陀螺儀，8為編碼器，9為煙霧傳感器，10為火焰傳感器，11為溫度傳感器。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。

如圖1所示，一種基于激光SLAM技術的消防巡邏智能車，其包括巡邏車的車身，車身上設有驅動巡邏車運動的驅動電機4，驅動電機為直流電機，

還包括主控MCU6，主控MCU為STM32F103C8T6單片機，具有I/O口，USART串口，IIC接口，A/D轉換口和PWM輸出等硬件資源；

電機驅動單元5，電機驅動單元5連接主控MCU6和驅動電機4，根據主控MCU的信號來控制巡邏車的運動；電機驅動單元根據主控MCU的信號產生PWM信號，控制驅動電機的控制，

數據采集單元，數據采集單元對巡邏車周圍的環境參數進行檢測，并轉換成A/D信號發送給主控MCU，

導航單元，導航單元包括安裝在驅動電機上的編碼器8，編碼器8對驅動電機的轉速數據和里程數據進行采集并反饋給主控MCU，編碼器輸出的是電平脈沖信號，以及安裝在車身上的陀螺儀7，陀螺儀為MPU6050，陀螺儀安裝在車身頂部，檢測智能車的運動狀態，所述編碼器與陀螺儀與主控MCU連接，還包括安裝在車身上的微型PC1，微型PC運行LINUX操作系統，運行內存大于1GB，存儲空間大于16GB,具有無線網卡、USB口；微型PC1上連接有激光雷達2，激光雷達2通過USB接口與微型PC連接，激光雷達2用于室內環境掃描，測量目標物體的距離。

本實用新型中微型PC根據激光雷達的雷達數據，編碼器的轉速數據和里程數據、陀螺儀的加速度數據，實現地圖構建功能，地圖構建完成后，用戶可以在遠程監控中心查看地圖數據以及智能車當前的自身定位情況，并可以設定目標點，智能車會根據地圖數據和自身定位數據進行路徑規劃，驅動電機工作前往設定點進行巡檢。