[發明專利]一種模塊化小型偵察機器人

有效

• 申請號: 202110495584.4
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113190005B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 葉芬;嚴吉慶
• 申請（專利權）人: 江蘇戎晟安防科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 李帥

1.一種模塊化小型偵察機器人，其特征在于，包括：距離傳感器模塊、遙控操作模塊和速度限制模塊，所述速度限制模塊包括：熱成像模塊、圖像對比模塊和數據處理模塊，

所述距離傳感器模塊，一方面測量偵察機器人自身與偵察目標的距離S1，另一方面對周邊是否存有障礙物進行判斷，并測量偵察機器人自身距離障礙物的距離S2；

所述遙控操作模塊，用于對偵察機器人的行動軌跡進行控制；

所述熱成像模塊，對周邊環境進行熱成像采集，并對采集的數據進行實時分析；

所述圖像對比模塊，獲取熱成像模塊分析的結果，將結果與第一預設值進行比較，

當熱成像模塊分析的結果大于等于第一預設值時，則進行圖像采集，

當熱成像模塊分析的結果小于第一預設值時，則不對圖像進行采集，

在對圖像進行采集后，圖像對比模塊會對采集的圖像進行數據處理，并將處理的數據與對比數據庫進行匹配；

所述數據處理模塊，根據距離傳感器模塊中偵察機器人自身與偵察目標的距離、圖像對比模塊中最終的匹配結果對偵察機器人的速度進行限制，求取機器人移動時的限速；

所述熱成像模塊包括熱成像傳感器，所述熱成像傳感器檢測的是物體的輻射能量，但因為其輻射能量與物體溫度的四次方成正比，因此可以通過熱成像模塊間接獲取周圍環境的溫度，

計算同一時間內熱成像模塊獲取的周圍環境的溫度信息，將計算的溫度信息與預制的溫度區間進行匹配，統計各個溫度區間中的個數A，通過將A值與第三預設值進行對比，判斷各個溫度區間的有效性，

當A大于等于第三預設值時，則該A對應的溫度區間有效，

當A小于第三預設值時，則該A對應的溫度區間無效，

統計所有有效溫度區間，并計算各個有效溫度區間中對應溫度數據的平均值D，提取所有D值中的最大值與最小值，計算最大值與最小值的差值C；

所述圖像對比模塊，獲取熱成像模塊分析的結果，即差值C，將C與第一預設值進行比較，

當C小于第一預設值時，則判定周環境正常，無需通過圖像對比模塊中的攝像頭對周圍環境進行圖像采集；

當C大于等于第一預設值時，則判定周圍環境異常，需要通過圖像對比模塊中的攝像頭對周圍環境進行圖像采集，所述圖像采集的目標為熱成像模塊平均值D最大的有效溫度區間中與最大D值最接近的溫度數據對應的物體，同時需要通過距離傳感器模塊測量偵察機器人自身與該物體的距離S3，

對采集的目標圖像進行數據處理，計算圖像中各個像素點的R、G、B值，分別計算相鄰兩像素點內對應R、G、B值差值的絕對值k1、k2、k3，計算k1、k2、k3三者的和k4，將k4與第四預設值比較，

當k4小于第四預設時，則數據正常，

當k4大于等于第四預設值時，則對這兩個像素點進行標記，

統計圖像中所有標記的像素點的相對位置及所有標記的像素點構成的輪廓，將所得輪廓與對比數據庫中的對比數據進行比較，判斷該輪廓對應的物體類別，并根據物體的類別，與對比數據庫進一步比較，判斷該物體類別是否為活動動靜大的物體類別；

所述數據處理模塊包括隱匿偵察單元和快速偵察單元，

所述快速偵察單元不對偵察機器人的速度進行限制；

所述隱匿偵察單元會根據偵察機器人自身與偵察目標的距離S1、是否進行圖像采集、圖像對比模塊分析出的物體類別及偵察機器人自身與該物體的距離S3這四個因素對偵察機器人的速度進行限制，

在考慮偵察機器人自身與偵察目標的距離S1這個因素時，通過計算S1與第五預設值p之間的差值，并將所得差值與每單位距離對偵察機器人速度的影響系數h相乘，進而獲取S1對偵察機器人速度的影響值f(S1)，即f(S1)＝h·(p-S1)，

所述h的值是變化的，

當p-S1≤0時，h的值為0，

當p-S10時，h的值為h1，所述h1為固定常數；

在考慮圖像對比模塊分析出的物體類別及偵察機器人自身與該物體的距離S3這兩個因素時，根據物體類別的差異與S3大小的不同均會導致結果不同，所述不同的類別對應不同的物體類別系數q，

當物體類別是否為活動動靜大的物體類別時，q的值不為0；反之，q等于0，

獲取物體類別系數q及S3共同對偵察機器人速度的影響值g(q，S3)，

即所述e為固定常數；

所述機器人移動時的限速V＝V1-f(S1)-j·g(q，S3)，

所述V1為正常狀態下偵察機器人移動時的限速，

所述j的值為0或1，

當j＝0時，表示圖像對比模塊未進行圖像采集，

當j＝1時，表示圖像對比模塊已進行圖像采集，

即