[發(fā)明專利]一種水上U型智能救生機器人控制系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011222765.1
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112297028A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設計）人: 劉寶;程廣利;胡金華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種水上U型智能救生機器人控制方法，其特征在于，包括如下具體步驟：

獲取水上圖像數(shù)據(jù)，其中所述水上圖像數(shù)據(jù)為時序數(shù)據(jù)；

構(gòu)建人體行為識別模型，利用所述水上圖像數(shù)據(jù)獲取第一特征，并對所述第一特征進行運動跟蹤；

利用所述人體行為識別模型判斷行為人是否處于危險中；

若判斷為危險，中央控制器進行定位，并獲取最優(yōu)路徑，同時啟動電機驅(qū)動器，根據(jù)所述最優(yōu)路徑導引到指定位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水上U型智能救生機器人控制方法，其特征在于，將所述水上圖像數(shù)據(jù)中的行為人胸口位置定義為質(zhì)心；其中所述質(zhì)心、頭部、左胳膊、右胳膊和下肢定義為所述第一特征；根據(jù)所述水上圖像數(shù)據(jù)上每一幀中所述第一特征輸入所述人體行為識別模型中判斷行為人的行為。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水上U型智能救生機器人控制方法，其特征在于，所述運動追蹤中，根據(jù)在當前幀中搜索目標的第一特征；

進一步，在下一幀數(shù)據(jù)中搜索第一特征；

匹配連續(xù)兩幀中第一特征的子特征；判斷對應子特征的活動范圍與門限值比較，若大于門限值，則異常；若小于門限值或異常，則與歷史數(shù)據(jù)進行比對；

判斷是否處于危險。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水上U型智能救生機器人控制方法，其特征在于，獲取最優(yōu)路徑的具體步驟包括：

預設所述水上圖像數(shù)據(jù)獲取處與行為人之間的連線為第一路徑；

在所述第一路徑上行動時，根據(jù)所述水上U型智能救生機器人的受力情況進行修正路徑，得到最優(yōu)路徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水上U型智能救生機器人控制方法，其特征在于，根據(jù)所述最優(yōu)路徑導引到指定位置，所述中央控制器控制所述電機驅(qū)動器驅(qū)動電機產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)速，并調(diào)整航向角度。

6.一種水上U型智能救生機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：中央控制器、圖像采集模塊、電源模塊和動力模塊；其中，所述圖像采集模塊獲取水上圖像數(shù)據(jù)，并將所述水上圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給所述中央控制器進行處理，所述中央控制器根據(jù)處理結(jié)果控制所述動力模塊啟停；所述電源模塊分別為所述中央控制器、所述圖像采集模塊和所述動力模塊供電。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水上U型智能救生機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，所述中央控制器包括：數(shù)據(jù)輸入單元、路徑確定單元、特征提取單元、運動跟蹤單元、危險判斷單元和控制指令發(fā)送單元；

其中，所述數(shù)據(jù)輸入單元，將所述圖像采集模塊獲取的水上圖像數(shù)據(jù)發(fā)送給所述數(shù)據(jù)輸入單元；

所述特征提取單元，用于將所述水上圖像數(shù)據(jù)每一幀中的第一特征進行提取；

所述運動跟蹤單元，根據(jù)連續(xù)兩幀中提取的第一特征，預測行為人的行為；

所述危險判斷單元，匹配連續(xù)兩幀中第一特征的子特征；判斷對應子特征的活動范圍與門限值比較，若大于門限值，則異常；若小于門限值或異常，則與歷史數(shù)據(jù)進行比對；

所述路徑確定單元，規(guī)劃最優(yōu)路徑，并發(fā)送給控制指令發(fā)送單元；

控制指令發(fā)送單元，用于向動力模塊發(fā)送控制命令。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水上U型智能救生機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：無線接收模塊，所述無線接收模塊與所述中央控制器電性連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種水上U型智能救生機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：無線發(fā)送模塊；所述無線發(fā)送模塊安裝在行為人身上；其中所述無線發(fā)送模塊內(nèi)置有水浸傳感器；所述水浸傳感器激活所述無線發(fā)送模塊向所述無線接收模塊發(fā)送信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種水上U型智能救生機器人控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：拓展接口模塊，其中所述拓展接口模塊與所述中央控制器電性連接。