[發明專利]一種水上U型智能救生機器人控制系統及方法

在審

• 申請號: 202011222765.1
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112297028A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉寶;程廣利;胡金華
• 申請（專利權）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

本發明公開了一種水上U型智能救生機器人控制方法，應用于自動控制技術領域，包括如下具體步驟：獲取水上圖像數據，其中所述水上圖像數據為時序數據；構建人體行為識別模型，利用所述水上圖像數據獲取第一特征，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，并獲取最優路徑，同時啟動電機驅動器，根據所述最優路徑導引到指定位置。與現有技術中的救生機器人相比，自動化程度更高，不僅能夠根據水上圖像數據自動實施救助，而且能夠通過遙控控制本發明的救生機器人應用于復雜海域內的海洋測繪、污染治理和海事監管等方面任務。

技術領域

本發明涉及機器人控制技術領域，更具體的說是涉及一種水上U型智能救生機器人控制系統及方法。

背景技術

水上救援機器人是一種新型的消防救援裝備，能夠通過遙控快速抵達落水人員身邊實施救助，廣泛配備于水上船只以及消防救援部門，目前市面上相關產品為人為投放入水，通過遠程遙控機器人行進，智能化程度不高。在船只上配備的救生設備較為簡單，拋投器、傳統救生圈等，在救援時都有拋投距離有限，且拋投不準的問題。

因此，如何提供一種自動定位，智能救人的水上U型智能救生機器人控制系統及方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種水上U型智能救生機器人控制系統及方法，本發明采用人體行為識別模型識別水上圖像數據中的行為人是否處于危險狀態，只需判斷處于危險狀態，中央控制器便能夠自動確定最優路徑，以最短時間內施救，最大的保證了求救者的生命財產安全。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種水上U型智能救生機器人控制方法，包括如下具體步驟：

獲取水上圖像數據，其中所述水上圖像數據為時序數據；

構建人體行為識別模型，利用所述水上圖像數據獲取第一特征，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，并獲取最優路徑，同時啟動電機驅動器，根據所述最優路徑導引到指定位置。

優選的，在上述的一種水上U型智能救生機器人控制方法中，將所述水上圖像數據中的行為人胸口位置定義為質心；其中所述質心、頭部、左胳膊、右胳膊和下肢定義為所述第一特征；根據所述水上圖像數據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。

優選的，在上述的一種水上U型智能救生機器人控制方法中，所述運動追蹤中，根據在當前幀中搜索目標的第一特征；

進一步，在下一幀數據中搜索第一特征；

匹配連續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，則與歷史數據進行比對；

判斷是否處于危險。

優選的，在上述的一種水上U型智能救生機器人控制方法中，獲取最優路徑的具體步驟包括：

預設所述水上圖像數據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，得到最優路徑。

優選的，在上述的一種水上U型智能救生機器人控制方法中，根據所述最優路徑導引到指定位置，所述中央控制器控制所述電機驅動器驅動電機產生最大轉速，并調整航向角度。