CN111265807A - 一种用于陆空协同工作的消防机器人*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及消防领域，公开了一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其技术方案要点是包括：包括相互配合使用的空中机器人、陆地机器人以及控制终端，三者分别配置有无线通信模块，且彼此之间通过所述无线通信模块进行数据传输；所述空中机器人包括无人机模块、空中灭火模块，所述陆地机器人包括驱动模块、陆地灭火模块，所述空中机器人和所述陆地机器人还分别配置有数据采集模块和救人引导模块，所述控制终端，包括处理器、显示模块以及指挥控制模块，能够便于消防人员规划陆地机器人的行进路线，能够适应于火灾现场的复杂多变性，达到提高灭火效率和救人效率的效果。

Description

一种用于陆空协同工作的消防机器人***

技术领域

本发明涉及消防领域，更具体地说，它涉及一种用于陆空协同工作的消防机器人***。

背景技术

随着科学技术的发展，在消防领域，为了保证消防人员的安全，保证消防工作的顺利开展，市场上陆续研制出多种消防机器人，用于无人消防，从而保证消防人员的安全；但是由于火灾现场的复杂多变性,经常造成消防机器人无法及时到达灭火救援现场，或者到达火场内原定路线被遮挡而难以行进，这些情况都会对消防效果造成负面影响，相比于快速到达救援点来救火，就可能会造成火场内的被困的人员和重要物资收到无法挽回的损害。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于陆空协同工作的消防机器人***，能够便于消防人员规划陆地机器人的行进路线，能够适应于火灾现场的复杂多变性，达到提高灭火效率、救人效率的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于陆空协同工作的消防机器人***，包括相互配合使用的空中机器人、陆地机器人以及控制终端，三者分别配置有无线通信模块，且彼此之间通过所述无线通信模块进行数据传输；

所述空中机器人包括无人机模块、空中灭火模块，分别用于进行位置移动、空中灭火；所述陆地机器人包括驱动模块、陆地灭火模块，分别用于进行位置移动和陆地灭火；所述空中机器人和所述陆地机器人还分别配置有数据采集模块和救人引导模块，分别用于采集即时火场数据和引导被困人员逃离；

所述控制终端，包括处理器、显示模块以及指挥控制模块，所述处理器用于处理接收到的即时火场数据并将处理好的数据通过所述显示模块显示，所述指挥控制模块用于进行控制操作。

作为优选，所述空中机器人和所述陆地机器人均配置有GPS定位模块。

作为优选，所述处理器用于处理通过无线通信模块接收到的所述数据采集模块采集到的即时火场数据、所述GPS定位模块采集到的空中机器人和陆地机器人的位置数据并得到相应的火场音频、视频以及消防参数。

作为优选，所述显示模块包括带有声音播放功能的显示屏，所述显示屏用于显示火场音频、消防参数和播放音频。

作为优选，所述指挥控制模块包括控制键盘和指挥麦克风，所述控制键盘用于输入控制命令并通过无线通信模块发送到所述空中机器人和所述陆地机器人的相应模块，所述指挥麦克风用于消防人员喊话并通过无线通信模块发送至救人引导模块播放。

作为优选，所述数据采集模块包括摄像机、红外摄像头、防火麦克风。

作为优选，所述救人引导模块包括大功率扬声器以及爆闪灯。

作为优选，所述爆闪灯内部设置有若干种颜色的灯泡。

作为优选，所述无人机模块包括无人机，所述空中灭火模块包括消防球投掷装置，所述消防球投掷装置、所述数据采集模块、所述救人引导模块分别安装于所述无人机的装载台上。

综上所述，本发明具有以下有益效果：消防人员只需监管控制终端，就能够通过指挥控制模块发出指令，使得空中机器人和陆地机器人做出相应的动作响应；并且在消防过程中，空中机器人十分灵活，不受制于陆地障碍物影响，能够更好的深入火场内部，利用数据采集模块采集即时火场数据并通过无线通信模块实时传回，能够方便消防人员实时判断火情和确认是否有被困人员，并规划好陆地机器人的最佳行进路线，使其以最快的速度到达指定救援地点进行灭火工作；在有被困人员时，能够启用救人引导模块对被困人员进行指引，帮助其迅速逃离火场，陆地机器人和空中机器人协同作战，能够适应于火灾现场的复杂多变性，达到提高灭火效率、救人效率的效果。

附图说明

图1是本发明的数据传输示意图；

图2是本发明的消防过程流程图；

图3是本发明的火场救人流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供一种用于陆空协同工作的消防机器人***，包括相互配合使用的空中机器人、陆地机器人以及控制终端，三者分别配置有无线通信模块，且彼此之间通过无线通信模块进行数据传输；

空中机器人包括无人机模块、空中灭火模块，分别用于进行位置移动、空中灭火；陆地机器人包括驱动模块、陆地灭火模块，分别用于进行位置移动和陆地灭火；空中机器人和陆地机器人还分别配置有数据采集模块和救人引导模块，分别用于采集即时火场数据和引导被困人员逃离；

控制终端，包括处理器、显示模块以及指挥控制模块，处理器用于处理接收到的即时火场数据并将处理好的数据通过显示模块显示，指挥控制模块用于进行控制操作。

具体工作过程为，如图2所示，消防人员利用指挥控制模块对无人机模块发出控制指令使得空中机器人到达消防区域的上空，再发出指令使得数据采集模块采集即时火场数据并通过无线传输装置传回，控制终端的处理器接收到即时火场数据后，将处理得到的相应的火场音频、视频以及消防参数都发送到显示模块进行显示播放；

消防人员可根据显示模块显示的内容控制空中机器人位置移动，并且在需要控制火情时，控制空中灭火模块投放消防球等来灭火；同时消防人员根据显示模块显示的内容控制驱动模块使得陆地机器人进入火场，在空中机器人实时传回画面的帮助下，并通过陆地机器人自身的数据采集模块传回的即时火场数据，消防人员能够更好的选择陆地机器人的行进路线，并在合适的位置和时机，控制陆地灭火模块进行灭火；

消防人员通过观察由陆地机器人和空中机器人发回的即时火场数据处理得到的火场音频、视频以及消防参数，判断火场内部是否有被困人员，当发现被困人员后，就通过救人引导模块进行喊话，还可以控制陆地机器人和空中机器人的行动路径，带领被困人员逃离火场。

本发明的优势在于，消防人员只需监管控制终端，就能够通过指挥控制模块发出指令，使得空中机器人和陆地机器人做出相应的动作响应；并且在消防过程中，空中机器人十分灵活，不受制于陆地障碍物影响，能够更好的深入火场内部，利用数据采集模块采集即时火场数据并通过无线通信模块实时传回，能够方便消防人员实时判断火情和确认是否有被困人员，并规划好陆地机器人的最佳行进路线，使其以最快的速度到达指定救援地点进行灭火工作；在有被困人员时，能够启用救人引导模块对被困人员进行指引，帮助其迅速逃离火场，陆地机器人和空中机器人协同作战，能够适应于火灾现场的复杂多变性，达到提高灭火效率、救人效率的效果。

具体的，空中机器人和陆地机器人均配置有GPS定位模块，能够在空中机器人和陆地机器人受环境影响迷失方向时，定位到其具***置，避免空中机器人和陆地机器人迷失情况的发生，能够更好的进行消防工作；

处理器用于处理通过无线通信模块接收到的数据采集模块采集到的即时火场数据、GPS定位模块采集到的空中机器人和陆地机器人的位置数据并得到相应的火场音频、视频以及消防参数；

显示模块包括带有声音播放功能的显示屏，显示屏用于显示火场音频、消防参数和播放音频，方便消防人员查看火场画面，查看是否有被困人员，并且在火场隐蔽位置有人员呼救时，也能通过音频及时发现。

具体的，指挥控制模块包括控制键盘和指挥麦克风，控制键盘用于输入控制命令并通过无线通信模块发送到空中机器人和陆地机器人的相应模块，指挥麦克风用于消防人员喊话并通过无线通信模块发送至救人引导模块播放，以便消防人员提示火场内部被困人员呼救和指导被困人员配合消防工作或救援。

具体的，数据采集模块包括摄像机、红外摄像头、防火麦克风，摄像机能够采集火场画面，红外摄像头能够采集摄像范围内的物品温度图像，以便消防人员根据温度图像判断救援顺序，防火麦克风能够采集火场的声音，以便在有人在火场内呼救时，能够及时发现，展开救援，减少人员伤亡。

具体的，救人引导模块包括大功率扬声器以及爆闪灯，大功率扬声器能够在火场环境干扰下播放出大音量的救援指导声音，确保被困人员听到救援指引，爆闪灯内部设置有若干种颜色的灯泡，爆闪灯能够帮住被困人员发现空中机器人和陆地机器人的位置，以便被困人员跟着空中机器人和陆地机器人进行逃离，在火场时，不同的燃烧物燃烧的火焰颜色不同，可能会对爆闪灯造成遮挡，但是含有多种颜色灯泡的闪灯在工作时，就能避免这种情况的发生，能够方便被困人员发现空中机器人和陆地机器人的位置，更好的服务于消防工作。

如图3所示，在通过显示模块显示的画面中未发现被困人员且为听到呼救时，消防人员可通过指挥控制模块打开爆闪灯引起被困人员的注意，通过指挥麦克风和大功率播放器向火场内部进行喊话，提示被困人员呼救，当被困人员注意到爆闪灯和救援喊话时，就能进行呼救或移动，当消防人员发现被困人员后，就能够对被困人员进行指导。

具体的，无人机模块包括无人机，空中灭火模块包括消防球投掷装置，采用的消防球投掷装置结构不做具体要求，以实现空中灭火的目的为标准，作为一个具体实施例的，消防球投掷装置的结构可参考公开号为CN207384633U的专利-一种无人机机载森林消防灭火弹投掷装置；空中灭火模块能够在陆地机器人未达到时，就能先一步进行灭火，在对容易烧毁的物资进行救援时，效果更佳凸出，能够快速且有针对性的进行灭火救援；消防球投掷装置、数据采集模块、救人引导模块分别安装于无人机的装载台上，各个装置安装的具***置不做限定，在实际安装时可灵活变动，使得各个装置和模块各种工作且互相不干扰即可。

具体的，陆地机器人的机械构造可参考公告号为CN109364404B的专利-一种消防机器人，履带行走装置相当于本发明的驱动模块，水枪等相当于本发明的陆地灭火模块，但是本发明中的陆地机器人的驱动模块和陆地灭火模块具体结构不做出要求，以实现行动和灭火的功能目的为标准。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：包括相互配合使用的空中机器人、陆地机器人以及控制终端，三者分别配置有无线通信模块，且彼此之间通过所述无线通信模块进行数据传输；

所述空中机器人包括无人机模块、空中灭火模块，分别用于进行位置移动、空中灭火；所述陆地机器人包括驱动模块、陆地灭火模块，分别用于进行位置移动和陆地灭火；所述空中机器人和所述陆地机器人还分别配置有数据采集模块和救人引导模块，分别用于采集即时火场数据和引导被困人员逃离；

所述控制终端，包括处理器、显示模块以及指挥控制模块，所述处理器用于处理接收到的即时火场数据并将处理好的数据通过所述显示模块显示，所述指挥控制模块用于进行控制操作。

2.根据权利要求1所述的一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：所述空中机器人和所述陆地机器人均配置有GPS定位模块。

3.根据权利要求2所述的一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：所述处理器用于处理通过无线通信模块接收到的所述数据采集模块采集到的即时火场数据、所述GPS定位模块采集到的空中机器人和陆地机器人的位置数据并得到相应的火场音频、视频以及消防参数。

4.根据权利要求3所述的一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：所述显示模块包括带有声音播放功能的显示屏，所述显示屏用于显示火场音频、消防参数和播放音频。

5.根据权利要求1所述的一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：所述指挥控制模块包括控制键盘和指挥麦克风，所述控制键盘用于输入控制命令并通过无线通信模块发送到所述空中机器人和所述陆地机器人的相应模块，所述指挥麦克风用于消防人员喊话并通过无线通信模块发送至救人引导模块播放。

6.根据权利要求1所述的一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：所述数据采集模块包括摄像机、红外摄像头、防火麦克风。

7.根据权利要求1所述的一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：所述救人引导模块包括大功率扬声器以及爆闪灯。

8.根据权利要求7所述的一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：所述爆闪灯内部设置有若干种颜色的灯泡。

9.根据权利要求1所述的一种用于陆空协同工作的消防机器人***，其特征是：所述无人机模块包括无人机，所述空中灭火模块包括消防球投掷装置，所述消防球投掷装置、所述数据采集模块、所述救人引导模块分别安装于所述无人机的装载台上。

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