[發明專利]一種消防機器人火源定位及滅火控制方法

有效

• 申請號: 202110593625.3
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113413564B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 董輝;周俊陽;童濤;陳博;吳祥;郭方洪;俞立
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: A62C27/00
• 分類號: A62C27/00;A62C37/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

本發明公開了一種消防機器人火源定位及滅火控制方法，消防機器人的頂部等高度安裝有兩個熱成像模組相機，消防機器人的一側安裝有水槍，并且水槍上安裝有一個熱成像模組相機。本發明基于像素點進行火源識別，相對于圖像識別或目標檢測而言，對火源的識別速度更快；并且在識別到火源以后根據消防機器人頂部的熱成像模組相機進行火源粗定位，再根據水槍上的熱成像模組相機進行火源精確定位，保證了對火源定位的準確性；最后在精確定位到火源后，考慮到水槍實際噴水路徑調整火源在水槍對應的熱成像圖像中處于中間偏下位置，以保證實際滅火效果。

技術領域

本申請屬于消防機器人技術領域，具體涉及一種消防機器人火源定位及滅火控制方法。

背景技術

在發生火災時，火場環境是十分復雜的，火場信息也會缺失，這導致在現場實施消防滅火作業時將會變得困難重重，對消防員的生命安全也造成了最直接的威脅。因此消防機器人應運而生，消防機器人代替人或協助人完成滅火功能，在完成搶險救災工作的同時，保障消防員的生命安全。

基于兩輪自平衡方案的消防機器人可以節省設計空間，克服了多輪系統結構復雜的缺點，具有降低機械成本、轉彎半徑小、能實現原地轉彎、靈活性高、行駛速度快的優點，使其能適用于面積狹小的復雜場合滅火。

而在機器人滅火過程中，識別火源、定位火源并消滅火源是消防機器人最重要的一點。目前識別火源大多是基于圖像處理完成的或目標檢測，但上述方法識別速度較慢，等到確定火源并定位且消防機器人做出反應并滅時可能火勢已經變得嚴重了。而且基于圖像處理的或目標檢測的火源識別對相機和工控機都有一定的要求，設備限制比較多，相應的滅火成本也相應提高。

發明內容

本申請的目的在于提供一種消防機器人火源定位及滅火控制方法，對火源的識別速度快、精度高。

為實現上述目的，本申請所采取的技術方案為：

一種消防機器人火源定位及滅火控制方法，所述消防機器人的頂部等高度安裝有兩個熱成像模組相機，所述消防機器人的一側安裝有水槍，并且所述水槍上安裝有一個熱成像模組相機，所述消防機器人火源定位及滅火控制方法，包括：

步驟S1、讀取消防機器人的頂部的兩個熱成像模組相機采集的熱成像圖像；

步驟S2、對讀取的兩張熱成像圖像進行拼接，并根據拼接后的熱成像圖像中每個像素點的溫度確定溫度大于溫度閾值的像素點；

步驟S3、在溫度大于溫度閾值的像素點中獲取溫度最高的像素點作為第一像素點，根據第一像素點的坐標計算第一像素點到拼接后的熱成像圖像的中軸的水平距離的絕對值；

步驟S4、控制消防機器人左向或右向轉動直至第一像素點對應的水平距離的絕對值小于水平方向距離第一閾值，然后控制消防機器人的水槍旋轉下放至預設角度；

步驟S5、讀取水槍上的熱成像模組相機采集的熱成像圖像；

步驟S6、根據從水槍上的熱成像模組相機讀取的熱成像圖像中每個像素點的溫度確定溫度大于溫度閾值的像素點，并在溫度大于溫度閾值的像素點中獲取溫度最高的像素點作為第二像素點；

步驟S7、控制消防機器人左向或右向轉動直至第二像素點到從水槍上的熱成像模組相機讀取的熱成像圖像的中線的水平距離的絕對值小于水平方向距離第二閾值；

步驟S8、根據消防機器人的頂部的兩個熱成像模組相機采集的熱成像圖像計算火源與消防機器人的實際距離，控制機器人前進直至火源與消防機器人的實際距離在滅火范圍內；

步驟S9、控制消防機器人上的水槍上下轉動直至第二像素點在從水槍上的熱成像模組相機讀取的熱成像圖像的豎直方向中心偏下預設距離內，然后開啟水槍進行滅火。