[發(fā)明專利]一種消防機(jī)器人、消防系統(tǒng)和消防控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010434690.7
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111672045B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳寶輝;吳傳平;劉毓;周天念;潘碧宸
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司;國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司防災(zāi)減災(zāi)中心;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): A62C31/00
• 分類號(hào): A62C31/00;A62C31/28;A62C37/50
• 代理公司: 北京開陽星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 安偉

1.一種消防機(jī)器人，其特征在于，包括：

機(jī)器人本體，包括主控單元；

吊軌行走機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述機(jī)器人本體的頂部，與所述主控單元電連接，且能夠與預(yù)設(shè)吊軌相配合以帶動(dòng)所述機(jī)器人本體沿所述吊軌移動(dòng)；

定位機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述吊軌行走機(jī)構(gòu)上，與所述主控單元電連接，用于定位所述消防機(jī)器人在所述吊軌上的位置；

滅火劑裝載艙，設(shè)置于所述機(jī)器人本體上，用于儲(chǔ)存滅火劑；

火場(chǎng)數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，設(shè)置于滅火作業(yè)機(jī)構(gòu)上，與所述主控單元電連接，用于采集火場(chǎng)數(shù)據(jù)，所述主控單元根據(jù)所述火場(chǎng)數(shù)據(jù)確認(rèn)火情；

滅火作業(yè)機(jī)構(gòu)，設(shè)置于所述機(jī)器人本體或所述滅火劑裝載艙上，與所述主控單元電連接，所述滅火作業(yè)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)包括至少兩個(gè)自由度，用于獲取所述滅火劑并通過調(diào)節(jié)自由度方向上的運(yùn)動(dòng)量進(jìn)行滅火作業(yè)；

所述消防機(jī)器人還包括三維建圖機(jī)構(gòu)，用于對(duì)所述消防機(jī)器人所在空間進(jìn)行三維建圖；

所述主控單元控制所述三維建圖機(jī)構(gòu)對(duì)所述消防機(jī)器人所在空間進(jìn)行掃描，利用已知空間結(jié)構(gòu)三維標(biāo)定物，提取所述三維建圖機(jī)構(gòu)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，通過所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立三維地圖；

其中，所述火場(chǎng)數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)包括高清攝像機(jī)，所述高清攝像機(jī)用于識(shí)別火點(diǎn)位置，將所述火點(diǎn)位置映射到所述點(diǎn)云數(shù)據(jù)中，從而獲得所述火點(diǎn)位置相對(duì)于消防機(jī)器人的三維位置，進(jìn)而獲得火點(diǎn)相對(duì)于消防機(jī)器人的角度與距離；

所述消防機(jī)器人的控制方法包括：

基于消防機(jī)器人在吊軌上的位置，將所述消防機(jī)器人沿所述吊軌移動(dòng)至目標(biāo)火點(diǎn)；

當(dāng)根據(jù)火場(chǎng)數(shù)據(jù)確認(rèn)所述目標(biāo)火點(diǎn)存在火情時(shí)，調(diào)節(jié)所述消防機(jī)器人的滅火作業(yè)機(jī)構(gòu)的自由度方向上的運(yùn)動(dòng)量，以對(duì)所述目標(biāo)火點(diǎn)進(jìn)行滅火作業(yè)；

在基于消防機(jī)器人在吊軌上的位置，將所述消防機(jī)器人沿所述吊軌移動(dòng)至目標(biāo)火點(diǎn)之前，還包括：

對(duì)所述消防機(jī)器人所在空間進(jìn)行三維建圖，得到三維地圖，以使所述消防機(jī)器人基于所述三維地圖沿預(yù)設(shè)吊軌進(jìn)行巡檢；

在所述消防機(jī)器人巡檢過程中，當(dāng)感應(yīng)到RFID標(biāo)簽時(shí)，獲取巡檢對(duì)象的第一火場(chǎng)數(shù)據(jù)；

當(dāng)判定所述第一火場(chǎng)數(shù)據(jù)存在異常時(shí)，確認(rèn)所述巡檢對(duì)象所在的位置為所述目標(biāo)火點(diǎn)，以使所述消防機(jī)器人向靠近所述目標(biāo)火點(diǎn)的方向移動(dòng)；

獲取所述目標(biāo)火點(diǎn)的第二火場(chǎng)數(shù)據(jù)；

若判定所述第二火場(chǎng)數(shù)據(jù)滿足著火條件，則確認(rèn)所述目標(biāo)火點(diǎn)存在火情；

經(jīng)由所述消防機(jī)器人上的高清攝像機(jī)獲取所述目標(biāo)火點(diǎn)相對(duì)于所述消防機(jī)器人的角度與距離；

根據(jù)所述角度與距離調(diào)節(jié)所述滅火作業(yè)機(jī)構(gòu)的水平方向機(jī)械臂和/或豎直方向機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)量，以使所述滅火作業(yè)機(jī)構(gòu)向所述目標(biāo)火點(diǎn)噴射滅火劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防機(jī)器人，其特征在于，所述滅火作業(yè)機(jī)構(gòu)包括二自由度機(jī)械臂和固定于所述二自由度機(jī)械臂末端的滅火作業(yè)單元，所述二自由度機(jī)械臂和所述滅火作業(yè)單元均與所述主控單元電連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消防機(jī)器人，其特征在于，所述二自由度機(jī)械臂包括第一關(guān)節(jié)、水平方向機(jī)械臂、第二關(guān)節(jié)和豎直方向機(jī)械臂，所述水平方向機(jī)械臂通過所述第一關(guān)節(jié)與所述滅火劑裝載艙的底部相連，所述豎直方向機(jī)械臂通過所述第二關(guān)節(jié)與所述水平方向機(jī)械臂相連，所述第一關(guān)節(jié)和所述第二關(guān)節(jié)均與所述主控單元電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的消防機(jī)器人，其特征在于，所述滅火作業(yè)單元包括云臺(tái)以及設(shè)置于所述云臺(tái)上的滅火劑噴槍，所述滅火劑噴槍通過滅火劑傳輸管與所述滅火劑裝載艙相連，所述火場(chǎng)數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述云臺(tái)上，包括紅外線熱成像儀、煙霧傳感器、氣體檢測(cè)傳感器和溫度傳感器。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防機(jī)器人，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)包括里程計(jì)、RFID收發(fā)器和里程校正觸發(fā)開關(guān)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消防機(jī)器人，其特征在于，還包括：

當(dāng)確認(rèn)所述目標(biāo)火點(diǎn)滿足滅火增援條件時(shí)，調(diào)動(dòng)其他至少一臺(tái)消防機(jī)器人移動(dòng)至目標(biāo)火點(diǎn)進(jìn)行滅火作業(yè)。

7.一種消防系統(tǒng)，其特征在于，包括控制中心、吊軌和至少一臺(tái)如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的消防機(jī)器人，所述消防機(jī)器人懸掛于所述吊軌上且能夠沿所述吊軌移動(dòng)，所述消防機(jī)器人與所述控制中心通訊連接。