CN108114387B - 一种地震施救机器人和地震施救方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地震施救机器人和地震施救方法，该机器人设置有保命仓，保命仓为机器人本身的结构或机器人自动变形形成的结构；内部包括监测器、存储器、全景摄像模块、图像识别模块和施救处理模块，其中监测器对周边地震发生情况及地震强度情况进行实时监测，存储器存储用户的照片和身体特征信息，全景摄像模块对机器人所在空间进行实时全景拍摄，将拍摄的全景图片发送给图像识别模块，用于图像识别模块对用户进行图像识别，施救处理模块在图像识别模块未识别到用户时，移动机器人直至识别到用户，在识别到用户时，定位出用户所在位置，采用将用户安置到保命仓中的方式对用户施救。可较好解决用户因熟睡或没有足够时间逃跑的问题，降低地震死亡率。

Description

一种地震施救机器人和地震施救方法

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种地震施救机器人和地震施救方法。

背景技术

如今虽然地震预测已经比较准确，但是还是有很多人类死于地震，很多时候因为睡熟了或者发现后没有足够时间逃跑。机器人具有永不睡觉和反应速度快等特点，所以可以利用机器人来进行地震施救。

发明内容

本发明提供的一种地震施救机器人和地震施救方法，以解决或部分解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种地震施救机器人，该机器人设置有保命仓，所述保命仓为机器人本身的结构或机器人自动变形形成的结构；机器人内包括监测器、存储器、全景摄像模块、图像识别模块和施救处理模块，

所述监测器，用于对周边地震发生情况及地震强度情况进行实时监测，当监测到发生破坏性地震时，启动所述图像识别模块、所述全景摄像模块和所述施救处理模块工作；

所述存储器，用于存储用户的照片和身体特征信息；

所述全景摄像模块，用于对机器人所在空间进行实时全景拍摄，将拍摄的全景图片发送给所述图像识别模块；

所述图像识别模块，用于根据所述全景摄像模块全景拍摄到的图片和所述存储器存储的用户照片，对用户进行图像识别；

所述施救处理模块，用于在所述图像识别模块未识别到用户时，移动所述机器人直至识别到用户，在所述图像识别模块识别到用户时，定位出用户所在位置，采用将用户安置到所述保命仓中的方式对用户施救。

本发明还公开了一种地震施救方法，该方法应用于机器人，该机器人设置有保命仓，所述保命仓为机器人本身的结构或机器人自动变形形成的结构，该方法包括：

对周边地震发生情况及地震强度情况进行实时监测；

当监测到发生破坏性地震时，对机器人所在空间进行实时全景拍摄；

根据全景拍摄到的图片和预存的用户照片，对用户进行图像识别，在未识别到用户时，移动位置直至识别到用户；

定位出用户所在位置，采用将用户安置到保命仓中的方式对用户施救。

本发明实施例的地震施救机器人，通过监测器对周边地震发生情况及地震强度情况进行实时监测，当监测到发生破坏性地震时，通过全景摄像模块对所在空间进行实时全景拍摄，并由图像识别模块根据全景拍摄到的图片和预存的用户照片，对用户进行图像识别，若未识别到用户时，则移动位置直至识别到用户，定位出用户所在位置，然后通过设置的保命仓，将用户安置到保命仓中对用户施救。为此，可以较好地解决用户因为熟睡或者发现后没有足够时间逃跑的问题，大大降低地震死亡率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种地震机器人示意图；

图2为本发明实施例提供的一种地震施救方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

图1为本发明实施例提供的一种地震机器人示意图，如图1所示，该机器人包括：保命仓101、监测器102、存储器103、全景摄像模块104、图像识别模块105和施救处理模块106，其中，

保命仓101为一种正三棱锥结构，最为稳固，既可以为该地震机器人自动变形形成的，也可以为该地震机器人的本身结构。在保命仓中会放置一些食物和水等生活必需品，并定期更换，同时在保命仓上设置一些小孔于外界透气，保证保命仓中的氧气充足。保命仓给用户提供了生存的必需条件，当施救处理模块106定位出用户所在位置后，采用将用户安置到保命仓101中的方式对用户施救。

监测器102，用于对周边地震发生情况及地震强度情况进行实时监测，当监测到发生破坏性地震时，启动图像识别模块105、全景摄像模块103和施救处理模块106工作；

存储器103，用于存储用户的照片和身体特征信息，其中身体特征信息包括身高、体重以及是否残疾等；

全景摄像模块104，用于对机器人所在空间进行实时全景拍摄，将拍摄的全景图片发送给图像识别模块105；

图像识别模块105，用于根据全景摄像模块104全景拍摄到的图片和存储器103存储的用户照片，对用户进行图像识别；

施救处理模块106，用于在图像识别模块105未识别到用户时，移动机器人直至识别到用户，在图像识别模块105识别到用户时，定位出用户所在位置，采用将用户安置到所述保命仓中的方式对用户施救。

另外，该地震机器人还包括无线通信模块，用于在施救处理模块将用户安置到保命仓中后启动，自动上网搜寻开阔地带，并控制机器人自动移动到开阔地带；以及当机器人无法移动时，发送无线求救信号。

该地震机器人还包括语音播报模块，用于当监测器监测到发生破坏性地震时，通过语音提醒用户进入保命仓避险，或当无线通信模块接收到无线求救信号的回复信息时，通过语音安抚用户耐心等待救援。

图2为本发明实施例提供的一种地震施救方法流程图，该机器人设置有保命仓，保命仓为机器人本身的结构或机器人自动变形形成的结构；如图2所示，该方法包括：

步骤S11：对周边地震发生情况及地震强度情况进行实时监测；

步骤S12：当监测到发生破坏性地震时，对机器人所在空间进行实时全景拍摄；

步骤S13：根据全景拍摄到的图片和预存的用户照片，对用户进行图像识别，在未识别到用户时，移动位置直至识别到用户；

步骤S12和步骤S13包括：对第一开放空间进行全景拍摄，基于当前全景拍摄的视频进行三维建模；以自身所在位置为坐标原点建立世界坐标系，根据全景拍摄的图片和预存的用户照片，通过人脸识别方式判断第一坐标空间内是否存在用户；若没有，移动到第一开放空间的边缘，进入第二开放空间，重复在第一开放空间的步骤，直至找到用户。

步骤S14：定位出用户所在位置，采用将用户安置到所述保命仓中的方式对用户施救。

图2所示方法还包括：：在将用户安置到保命仓中后，自动上网搜寻开阔地带，自动移动到开阔地带，并在无法移动时发送无线求救信号；其中将用户安置到保命仓中包括：在用户超过预设时间未主动进入保命仓时，以自身所在位置为坐标原点建立世界坐标系，对用户进行三维建模，通过图像识别确认出用户身体各部位，根据图像识别出的身体部位和预存的用户的身体特征信息自动将用户抱进保命仓中。

图2所示方法还包括：当监测到发生破坏性地震时，通过语音提醒用户进入保命仓避险，或接收到无线求救信号的回复信息时，通过语音安抚用户耐心等待救援。

将该地震监测方法应用到机器人上，在地震机器人中存储有地震的分类情况以及用户的照片、身高、体重、是否残疾信息，其中地震的分类情况包括：震级小于3级的弱震，震级等于或大于3级、小于或等于4.5级的有感地震，震级大于4.5级且小于6级的中强震，震级等于或大于6级的强震，震级大于或等于8级的巨大地震。地震机器人始终实时监测当地的地震情况，将监测到的地震情况与存储的地震分类情况对比，对震级小于等于4.5的地震情况，地震机器人语音提醒用户，使用户提高警惕，做好心理准备；对震级大于4.5级的地震情况视为破坏性地震，地震机器人中的全景摄像头开始工作，对第一开放空间即自身开始所在的空间进行实时全景拍摄，基于当前全景拍摄的视频进行三维建模；以自身所在位置为坐标原点(0，0，0)建立世界坐标系，根据全景拍摄的图片和预存的用户照片，通过人脸识别方式判断第一坐标空间内是否存在用户；若没有，移动到第一开放空间的边缘，进入第二开放空间，重新通过全景摄像头拍摄第二开放空间的全景图片，并且重新三维建模，并且查找第二开放空间是否存在用户，依次类推直至找到用户。如果找完房间所有开放空间，依然未识别到用户，说明用户不在家，无需进行接下来的施救工作。

找到用户后，则语音提醒用户“当前正在地震，请快进保命仓”，此时用户进入保命仓的方式，分为以下情况：

(1)如果用户处于清醒状态，听到提醒后用户进入保命仓。

(2)如果超过预设时间，例如30s，用户仍然没有主动进入保命仓，那么机器人会举手拍拍用户肩膀或者其他部位，如果用户还是一动不动，那么有机器人自动将用户抱进保命仓。其中机器人拍用户肩膀或者其他部位及自动抱用户的过程具体如下：

通过全景摄像头对用户所在空间进行实时全景拍摄，通过人脸识别定位到用户所在位置，并且以自身所在位置为坐标原点(0，0，0)建立世界坐标系。然后对用户进行三维建模，并且通过图像识别出用户的身体各部位，这样机器人就可以举手拍拍用户肩膀或者其他部位，然后一只手穿过用户靠近自己的腋窝，顺着用户肩膀(用户躺着或者站立或者坐着)或者胸部(用户趴着)，伸到用户的另一个腋窝下，另一只手从用户两个膝盖下方穿过，两手同时抬起用户，放入自身的保命仓中。两手抬起用户时的力度以用户的体重为起始值。

(3)如果地震机器人中预先存储了用户为残疾人的信息，用户不能主动移动，则地震机器人可以不拍用户的肩膀(或者其他部位)，直接自动将用户抱进保命仓。

确认用户进入保命仓中后，地震机器人自动上网搜索开阔地带，并且自动移动到开阔地带。机器人自动移动到开阔地带时，如果被倒塌的东西压住、埋住等，不能继续移动，机器人会自动开启“求救模式”。为了省电，该模式会每隔一段时间(比如半个小时)，向110、互联网等进行求救，或者固定发送某种频率的电磁波，该电磁波可以跟国家机关协商好，设定为求救电磁波。无论何种方式，如果对方接受到信息，并且答复了，机器人会语音通知用户“救援团队已经答复，请耐心等待”，安抚用户耐心等待救援。

本发明通过在机器人中设置监测器、存储器、全景摄像模块、图像识别模块、施救处理模块、无线通信模块、语音播报模块以及保命仓，使机器人具有地震施救功能，即通过对周边地震发生情况及地震强度情况进行实时监测，当监测到发生破坏性地震时，对自身所在的第一开放空间进行实时全景拍摄，根据全景拍摄到的图片和预存的用户照片，对用户进行图像识别，在未识别到用户时，移动位置直至识别到用户；定位出用户所在位置，对用户采取施救措施。该地震机器人克服了现有机器人只有扫地、语音聊天等基本功能，无法进行地震施救的问题；当发生地震尤其是夜间发生破坏性地震时，人们意识不清醒，没有时间逃脱或没有时间找避难物体，或者逃脱过程中易被倒塌物体砸伤或者压死，地震机器人具有无需睡眠、耐压耐砸、反应速度快等特点，可以有效克服上述问题，减小地震死亡率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种地震施救方法，其特征在于，所述方法应用于机器人，所述机器人设置有保命仓，保命仓为机器人本身的结构或机器人自动变形形成的结构；所述方法包括：

对周边地震发生情况及地震强度情况进行实时监测；

当监测到发生破坏性地震时，对机器人所在空间进行实时全景拍摄；

根据全景拍摄到的图片和预存的用户照片，对用户进行图像识别，在未识别到用户时，移动位置直至识别到用户；

定位出用户所在位置，采用将用户安置到所述保命仓中的方式对用户施救；

所述方法还包括：在将用户安置到所述保命仓中后，自动上网搜寻开阔地带，自动移动到开阔地带，并在无法移动时发送无线求救信号；

所述方法还包括：当监测到发生破坏性地震时，通过语音提醒用户进入保命仓避险，或接收到无线求救信号的回复信息时，通过语音安抚用户耐心等待救援；

所述将用户安置到保命仓中包括：

在用户超过预设时间未主动进入保命仓时，以自身所在位置为坐标原点建立世界坐标系，对用户进行三维建模，通过图像识别确认出用户身体各部位，根据图像识别出的身体部位和预存的用户的身体特征信息，机器人的一只手穿过用户靠近机器人的腋窝，顺着用户肩膀或者胸部伸到用户的另一个腋窝下，另一只手从用户两个膝盖下方穿过，两手同时抬起用户，自动将用户抱进保命仓中，抬起用户时的力度以用户的体重为起始值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据全景拍摄到的图片和预存的用户照片，对用户进行图像识别，在未识别到用户时，移动位置直至识别到用户包括：

对第一开放空间进行全景拍摄，基于当前全景拍摄的视频进行三维建模；以自身所在位置为坐标原点建立世界坐标系，根据全景拍摄的图片和预存的用户照片，通过人脸识别方式判断第一坐标空间内是否存在用户；若没有，移动到第一坐标空间的边缘，进入第二开放空间，重复在第一开放空间的步骤，直至找到用户。

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