[發明專利]地面滅火機器人及其控制方法、空地聯動式滅火系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202011348459.2
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112316340A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 周家銀;范文杰;孟珂;孫凱淼;賴欽飛;任錕;盧燃;董慧;王瑜;趙鑫微;越錫寧
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: A62C27/00
• 分類號: A62C27/00;A62C31/03;A62C37/00;B64C39/02
• 代理公司: 杭州鈐韜知識產權代理事務所(普通合伙) 33329
• 代理人: 唐靈;趙杰香

本發明提供了一種地面滅火機器人、空地聯動式滅火系統及其控制方法，屬于消防設備技術領域。本地面滅火機器人包括機器人本體和設于其上的炮管，其特征在于，炮管上設有與其同步轉動的用于在兩個不同觀測位置分別獲取火點位置區域的識別信息的第一火點識別器和第二火點識別器。本地面滅火機器人、空地聯動式滅火系統及其控制方法的優點在于：利用第一火點識別器和第二火點識別器實現火點的精準識別；利用第一旋轉機構和第一旋轉機構實現炮管的三維運動，便于其對對火點的瞄準跟蹤；利用無人機實現對射流落點的視覺反饋，從而精準撲滅火點。

技術領域

本發明屬于消防設備技術領域，尤其是涉及一種地面滅火機器人和利用高空無人機配合地面滅火機器人滅火的空地聯動式滅火系統以及上述兩者各自的控制方法。

背景技術

火災給人類帶來巨大損失和傷亡,尤其是對于危險化學品火災,不同著火物需使用對應不同滅火劑滅火,否則會出現難以處置、更復雜和更危險的事故,故需要對著火源定點精準撲救。當前消防機器人逐漸代替消防隊員進入到火場一線進行滅火戰斗,然而,攜帶消防水炮的機器人絕大多數需依賴后臺消防人員遠程操作,實現對水炮三維角度的調整,從而實現對著火點的滅火功能。采用直接將視覺設備放置在滅火機器人上的方法難以獲得足夠的視野,難以實現火源和射流落點的精確定位和滅火。

現有滅火機器人有著以下的不足：

1)火點位置無法準確定位，滅火有心無力，無法有效抑制火災蔓延；

2)火情發現不及時，發現時，火勢已經蔓延。

發明內容

本發明的第一目的是解決上述問題中的至少一部分的地面滅火機器人。

本發明的第二個目的是提供一種上述的滅火機器人的控制方法。

本發明的第三個目的是提供一種包括上述的滅火機器人的空地聯動式滅火系統。

本發明的第四個目的是提供一種上述的空地聯動式滅火系統的控制方法。

為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：本發明的地面滅火機器人，包括機器人本體和設于其上的炮管，其特征在于，炮管上設有與其同步轉動的用于在兩個不同觀測位置分別獲取火點位置區域的識別信息的第一火點識別器和第二火點識別器。

在上述的地面滅火機器人中，還包括設于機器人本體上的沿第一方向旋轉的第一旋轉機構，第一旋轉機構上設有與其同步轉動且可沿第二方向獨自旋轉的第二旋轉機構，第二旋轉機構上設有與其同步轉動的炮管。

在上述的地面滅火機器人中，第一旋轉機構包括第一旋轉電機和第一旋轉臺，所述第一旋轉電機和第一旋轉臺之間設有第一旋轉傳動件，第一旋轉臺上設有與其同步轉動的第二旋轉機構上；第二旋轉機構包括第二旋轉電機，所述第二旋轉電機和炮管之間設有第二旋轉傳動件。

上述的地面滅火機器人的控制方法，機器人為權利要求1至3任一地面滅火機器人，方法包括如下步驟：

依據雙目視覺成像原理，利用第一火點識別器和第二火點識別器識別得到一個相同火點，并獲取該相同火點相對于以炮管上的炮口為坐標原點的三維笛卡爾坐標系中的相對直角坐標值(Δx,Δy,Δz)；

將所述火點的相對直角坐標值(Δx,Δy,Δz)轉換成以炮管上的炮口為極點的球坐標系中的球坐標值(Δr，Δφ，Δθ)；

驅動第一旋轉機構旋轉Δφ角度，驅動第二旋轉機構旋轉Δθ角度；

啟動發射滅火炮。

在上述的地面滅火機器人的控制方法中，步驟為驅動第一旋轉機構旋轉Δφ角度，驅動第二旋轉機構旋轉Δθ角度之中，將角度Δφ與Δθ分別轉換為第一旋轉電機和第二旋轉電機需要的脈沖數量。