一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109331378A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811305334.4G06T7/70(2017.01)(22)申请日2018.11.05(71)申请人湘潭大学地址411100湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘27号(72)发明人王求真邹颖杰吴省红赵浩武邹娟苏长青(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569代理人程华(51)Int.Cl.A62C27/00(2006.01)A62C37/00(2006.01)G06K9/00(2006.01)G06T1/00(2006.01)G06T7/62(2017.01)权利要求书4页说明书10页附图7页(54)发明名称一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法(57)摘要本发明公开一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法。灭火机器人包括车体以及设置在车体上的视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统和供电系统；供电系统由电池组和电源稳压模块组成，分别与视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统和移动平台系统相连接并为其提供电源；控制系统分别与视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统和移动平台系统相连接并起到控制作用；ZIGBEE信号收发模块与数字信号处理模块连接，起到数据传输作用；移动平台系统包括履带，主动轮和移动平台控制模块；移动平台上布设其余各系统的相应部件。采用灭火机器人能够自动识别路径并进入火场独立完成灭火。CN109331378ACN109331378A权利要求书1/4页1.一种基于图像处理的灭火机器人，包括：车体(2)以及设置在车体(2)上的视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统、供电系统；所述供电系统与视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统分别相连接并为其提供电源，所述视频采集系统通过控制系统与机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统相连接，所述控制系统与车体(2)相连接实现灭火机器人的行走，其特征在于，所述车体(2)包括主动轮(1b)和设置在主动轮(1b)上的履带(1a)；所述视频采集系统采用双目摄像头水；所述机械臂系统包括镜像结构的左机械臂(5)和右机械臂(6)；所述灭火水炮系统包括水炮电机(9a)，水平方向旋转连接管(9b),竖直方向旋转喷水口(9c)；控制系统为控制箱(4)，所述控制箱(4)包括电源稳压模块(4a)、机械爪臂控制模块(4b)、ZIGBEE信号收发模块(4c)、数字信号处理模块(4d)、嵌入式控制器(4e)、消防栓连接器控制模块(4f)、水管收束控制模块(4g)、移动平台控制模块(4h)和水炮控制模块(4i)；所述电源稳压模块(4a)与电池组(3)连接并为其输入电源，还与机械爪臂控制模块(4b)，ZIGBEE信号收发模块(4c)，数字信号处理模块(4d)，嵌入式控制器(4e)，消防栓连接器控制模块(4f)，水管收束控制模块(4g)，移动平台控制模块(4h)，水炮控制模块(4i)连接并为其提供各自对应的工作电源，所述机械爪臂控制模块(4b)与左机械臂(5)以及右机械臂(6)的各舵机连接并为其提供电源，所述ZIGBEE信号收发模块(4c)与数字信号处理模块(4d)连接，可将传入数字信号处理模块(4d)的图像远程传送至移动设备上，用于观测火场火势情况，所述数字信号处理模块(4d)与双目摄像头(10)相连接，用于控制所述双目摄像头的转动，以及接收、处理与分析双目摄像头(10)传入的实时图像，再将分析所得信息传入嵌入式控制器(4e)，所述嵌入式控制器(4e)与各模块相连接，用于协调机器人的动作，完成灭火工作，所述消防栓连接器控制模块(4f)与嵌入式控制器(4e)相连，用于机器人自带水管与消防栓的连接，以及控制消防栓阀门的开闭，所述水管收束控制模块(4g)与嵌入式控制器(4e)相连，用于控制中心水管转接头(8)的旋转，带动控制机器人自带水带的收张，所述移动平台控制模块(4h)与嵌入式控制器(4e)相连，用于控制主动轮(1b)以及履带(1a)的转动，从而控制机器人的车体(2)运动，所述水炮控制模块(4i)与嵌入式控制器(4e)相连，用于控制水炮电机(9a)的转动，以及水平方向旋转连接管(9b)和竖直方向旋转喷水口(9c)的运动，控制水炮的开关以及喷射方向。2.根据权利要求1所述的基于图像处理的灭火机器人，其特征在于，所述双目摄像头(10)包括双目摄像头水平方向旋转舵机(10a)、双目摄像头机箱(10b)以及双目摄像头竖直方向旋转舵机(10c)。3.根据权利要求1所述的基于图像处理的灭火机器人，其特征在于，所述左机械臂(5)包括左机械臂底座(5f)、左机械臂大臂(5g)、左