CN109015706A - 电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，包括穿戴模块、视觉模块、语音模块、传感模块以及控制棒，所述穿戴装置用于将所述控制终端与使用者穿戴部位适配结合；所述视觉模块用于与机器人交互采集的视频图像；所述语音模块用于与机器人交互的语音信息；所述传感模块用于与机器人交互动作信息；所述控制棒用于控制机器人的操作。本发明通过在可穿戴装置上集成视频交互、声音交互以及动作交互的多种模块，实现使用者与隧道巡检机器人的实时交互，增强了使用者操纵机器人进行巡检工作的体验，实现准确高效地远程控制机器人对隧道进行巡检，同时对发生的各种异常事故及时采用有效应急手段，提高巡检的高效性和安全性。

Description

电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端

技术领域

本发明涉及隧道巡检技术领域，具体涉及一种电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端。

背景技术

现有技术中，电缆隧道的巡检往往通过机器人实现，而对机器人远程监控一般采用工作站的形式，监控者与机器人的交互性不强，并且后台对数据分析能力弱，对发生的各种异常事故无法及时采取有效的应急手段，难以满足电缆隧道日常巡检需求。

发明内容

本发明提供一种电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，可实现与隧道巡检机器人的操作交互，提升巡检工作的体验，有效解决前述现有技术中存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，用于控制隧道巡检机器人，所述控制终端包括穿戴模块、视觉模块、语音模块、传感模块以及控制棒，所述穿戴装置用于将所述控制终端与使用者穿戴部位适配结合；所述视觉模块用于与机器人交互采集的视频图像；所述语音模块用于与机器人交互的语音信息；所述传感模块用于与机器人交互动作信息；所述控制棒用于控制机器人的操作；所述视觉模块、语音模块以及传感模块集成设置于所述穿戴模块上。

作为一种可选方案，所述视觉模块包括视频处理器，与所述视频处理器连接的显示器，所述视频处理器用于处理机器人传输的视频信息，并传递至所述显示器显示视频图像。

作为一种可选方案，所述视觉模块还用于接收后台服务器对机器人传输的视频信息处理后的结果信息，所述结果信息包括温度，或/和湿度，或/和火情隐患指数，或/和电缆破损指数。

作为一种可选方案，所述语音模块包括语音通信模块以及与所述语音通信模块连接的扬声器和话筒；语音通信模块用于接收所述机器人发送的语音信息，并传递至所述扬声器播放语音信号；所述语音通信模块还用于接收使用者通过话筒输入的语音信息，并将语音信息传输至所述机器人。

作为一种可选方案，所述传感模块包括陀螺仪、加速度计以及磁力计，用于操纵机器人的摄像头方向。

作为一种可选方案，所述控制棒包括速度控制模块，巡检模式模块以及具体操作模块，用于控制机器人在隧道内的运动以及具体操作。

作为一种可选方案，所述电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端为头盔，所述头盔包括头部跟踪装置，所述传感模块设置于所述头部跟踪装置内。

作为一种可选方案，所述控制棒独立与所述穿戴模块设置，所述控制棒包括无线通信模块，用于与所述机器人交互操作信息。

作为一种可选方案，所述具体操作包括灭火操作，所述巡检模式包括自动巡检以及手动巡检。

作为一种可选方案，所述视觉模块还包括镜片，镜片与所述显示器结合的视野率为100度至110度。

本发明的优点在于：本发明通过在可穿戴装置上集成视频交互、声音交互以及动作交互的多种模块，实现使用者与隧道巡检机器人的实时交互，增强了使用者操纵机器人进行巡检工作的体验，相比于现有技术中的技术方案，实现准确高效地远程控制机器人对隧道进行巡检，同时对发生的各种异常事故及时采用有效应急手段，提高巡检的高效性和安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端模块示意图；

图2为本发明实施例提供的一种头盔式控制终端结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种的控制棒结构示意图；

其中，1—显示器、镜片、视频处理器及电池组成的集成、2—传感模块与头部位置追踪模块集成、3—语音信号模块、4—控制棒、401—机器人移动速度及方向控制区域、402—机器人自动、手动巡检控制按钮、403—机器人灭火操作按钮。

具体实施方式

下面参照附图并结合具体的实施例，对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示的本发明实施例提供的一种电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端模块示意图，本实施例提供的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端用于控制隧道巡检机器人，该控制终端包括穿戴模块、视觉模块、语音模块、传感模块以及控制棒，该穿戴装置用于将该控制终端与使用者穿戴部位适配结合；该视觉模块用于与机器人交互采集的视频图像；该语音模块用于与机器人交互的语音信息；该传感模块用于与机器人交互动作信息；该控制棒用于控制机器人的操作；该视觉模块、语音模块以及传感模块集成设置于该穿戴模块上。

本实施例通过在可穿戴装置上集成视觉交互、声音交互以及动作交互的多种模块，实现使用者与隧道巡检机器人的实时交互，增强了使用者操纵机器人进行巡检工作的体验，相比于现有技术中的技术方案，实现准确高效地远程控制机器人对隧道进行巡检，同时对发生的各种异常事故及时采用有效应急手段，提高巡检的高效性和安全性。

作为一种可选的实施方式，如图2所示的一种头盔式控制终端结构示意图，该电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端为头盔。

采用头盔式控制终端可方便使用者佩戴，并可以实现一种沉浸式的体验，将机器人将采集的信息包括视频、环境声音、环境温度和湿度以及视频图像识别结果等信息通过头盔实时传递给佩戴该头盔的使用者，同时将使用者发出的一系列指令会实时反馈给巡检机器人，使机器人完成相关操作。当然，本发明也可以采用其他可穿戴式装置，比如眼镜等。

作为一种可选的实施方式，该视觉模块包括视频处理器，与该视频处理器连接的显示器，该视频处理器用于处理机器人传输的视频信息，并传递至该显示器显示视频图像。该视觉模块还包括镜片，镜片与该显示器结合的视野率为100度至110度。

所述显示器与镜片位于头盔前部，镜片配合屏幕可以实现100度或110度的视野率，巡检机器人搭载的摄像头视野率与该视野率保持一致。

如图2所示，头盔式控制终端包括由显示器、镜片、视频处理器及电池的集成部分1、传感模块与头部位置追踪***的集成部分2、语音模块3、控制棒4。可选的，显示器、镜片、视频处理器及电池的集成部分1固定安装于头盔前部，传感模块与头部位置追踪***的集成部分2固定安装于头盔顶部，语音模块3固定安装于头盔侧面。

作为一种可选的实施方式，该视觉模块还用于接收后台服务器对机器人传输的视频信息处理后的结果信息，该结果信息包括温度，或/和湿度，或/和火情隐患指数，或/和电缆破损指数。

作为一种可选的实施方式，该传感模块包括陀螺仪、加速度计以及磁力计，用于操纵机器人的摄像头方向。该控制棒包括速度控制模块，巡检模式模块以及具体操作模块，用于控制机器人在隧道内的运动以及具体操作。

作为一种可选的实施方式，该头盔包括头部跟踪装置，该传感模块设置于该头部跟踪装置内。该具体操作包括灭火操作，该巡检模式包括自动巡检以及手动巡检。

机器人搭载的摄像头实时进行与使用者头部运动无差异，比如在转动速度、角度等上的动作，使使用者在隧道能有身临其境的工作体验；及时将视频图像识别计算终端的计算结果实时传递给虚拟头盔控制终端，并以文字信息分布在屏幕的某固定区域，文字信息包括现场温度、湿度、火情隐患指数、电缆破损指数等；使用者根据屏幕显示信息提示，若提示所有指标都正常则可以按控制棒上面的巡检方式按钮使巡检机器人由***托管进行自动巡检，否则设定为手动巡检模式。手动巡检时，工作人员触摸控制棒上的速度、方向控制区域，让巡检机器人对隐患比如火情隐患，电缆破损等指数较高的位置进行仔细检查。在整个巡检过程中摄像头的旋转包括转动速度、角度等与人的头部转动完全同步，从而获得一种沉浸式的操作体验。

作为一种可选的实施方式，该语音模块包括语音通信模块以及与该语音通信模块连接的扬声器和话筒；语音通信模块用于接收该机器人发送的语音信息，并传递至该扬声器播放语音信号；该语音通信模块还用于接收使用者通过话筒输入的语音信息，并将语音信息传输至该机器人。

工作人员还可以通过语音信息处理***与隧道现场的工作人员进行协同交互工作。若隧道内出现火情，工作人员可以通过控制棒远程控制巡检机器人移动到近火点对准火源开启灭火装置进行灭火。

作为一种可选的实施方式，如图3所示的本发明实施例提供的一种的控制棒结构示意图，该控制棒4独立与该穿戴模块设置，该控制棒4包括无线通信模块，用于与该机器人交互操作信息。

控制棒4独立于头盔存在，包括机器人移动速度及方向控制区域401、机器人自动、手动巡检控制按钮402、机器人灭火操作按钮403。其中移动速度及方向控制区域位于控制棒上表面中部位置，手、自动巡检控制按钮位于控制棒上表面前部位置，灭火操作按钮位于控制棒前部。

本实施例中的头盔式控制终端所包含的头盔部分与控制棒部分都采用无线连接方式同巡检机器人***的数据处理终端进行交互，通过数据处理终端达到最终与机器人进行交互的目的，进而实现控制地下电缆隧道巡检机器人隧道环境巡检、设备温度、湿度、损坏程度检测、安全警示、火情探测、定向灭火。

头盔式控制终端具有工作方式智能化、工作效率高等特点，能够提高地下电缆隧道的巡检工作效率。

本发明实施例提供的上述技术方案及附图，用于对本发明的进一步说明而非限制，另外应当说明的是，本领域普通技术人员应当知晓，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，用于控制隧道巡检机器人，所述控制终端包括穿戴模块、视觉模块、语音模块、传感模块以及控制棒；

所述穿戴装置用于将所述控制终端与使用者穿戴部位适配结合；

所述视觉模块用于与机器人交互采集的视频图像；

所述语音模块用于与机器人交互的语音信息；

所述传感模块用于与机器人交互动作信息；

所述控制棒用于控制机器人的操作；

所述视觉模块、语音模块以及传感模块集成设置于所述穿戴模块上。

2.根据权利要求1所述的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，所述视觉模块包括视频处理器，与所述视频处理器连接的显示器，所述视频处理器用于处理机器人传输的视频信息，并传递至所述显示器显示视频图像。

3.根据权利要求2所述的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，所述视觉模块还用于接收后台服务器对机器人传输的视频信息处理后的结果信息，所述结果信息包括温度，或/和湿度，或/和火情隐患指数，或/和电缆破损指数。

4.根据权利要求3所述的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，所述语音模块包括语音通信模块以及与所述语音通信模块连接的扬声器和话筒；语音通信模块用于接收所述机器人发送的语音信息，并传递至所述扬声器播放语音信号；所述语音通信模块还用于接收使用者通过话筒输入的语音信息，并将语音信息传输至所述机器人。

5.根据权利要求4所述的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，所述传感模块包括陀螺仪、加速度计以及磁力计，用于操纵机器人的摄像头方向。

6.根据权利要求5所述的，其特征在于，所述控制棒包括速度控制模块，巡检模式模块以及具体操作模块，用于控制机器人在隧道内的运动以及具体操作。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，所述电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端为头盔，所述头盔包括头部跟踪装置，所述传感模块设置于所述头部跟踪装置内。

8.根据权利要求7所述的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，所述控制棒独立与所述穿戴模块设置，所述控制棒包括无线通信模块，用于与所述机器人交互操作信息。

9.根据权利要求6所述的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，所述具体操作包括灭火操作，所述巡检模式包括自动巡检以及手动巡检。

10.根据权利要求7所述的电缆隧道巡检机器人头盔式虚拟控制终端，其特征在于，所述视觉模块还包括镜片，镜片与所述显示器结合的视野率为100度至110度。