CN115903621A - 石油勘探机器人智能安保控制方法及其***、电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石油勘探机器人智能安保控制方法及其***、电子设备，本发明利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器实时采集机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号；根据机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号进行机器人实时受力分析并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号，实现了石油勘探机器人当受到石油盗窃人员的攻击时，进行自主的受力分析、躲避并限制石油盗窃人员的移动，大大提高了现有技术中的石油勘探机器人的智能化程度，很大程度上拓展了本发明的应用场景。

Description

石油勘探机器人智能安保控制方法及其***、电子设备

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，具体地涉及一种石油勘探机器人智能安保控制方法及其***、电子设备。

背景技术

国家发展离不开能源，石油相关产业仍旧有很大的市场空间。石油产业作为我国经济增长的一大动力，发挥着不可替代的作用。同时，我国经济总体规模较大，且机器人拥有量和技术水平极低，随着人工智能时代的来临，各行业对机器人的需求数量也是相当可观的。而现阶段对石油机器人的研究多局限于钻杆连接、导管架安装、水下开阀关阀、钻井等，针对石油勘探开发领域的研究内容较为匮乏。在进行正式石油开采任务之前，石油勘探人员要亲身在野外进行实践，这就产生了很高的人力成本。同时，由于利益驱使石油盗窃日益猖獗，但由于油气安保机器人的研发空白，使得油田需要投入大量的人力物力成本，造成严重的资源浪费。因此，急需一种能够自主完成安保任务的机器人。

现有技术中的石油勘探机器人当受到石油盗窃人员的攻击时，无法进行自主的受力分析、躲避并限制石油盗窃人员的移动，现有技术中的石油勘探机器人的智能化程度、功能仍有待提高。

因此，现有技术有待于进一步发展。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种石油勘探机器人智能安保控制方法及其***、电子设备，以解决现有技术存在的问题。

为达到上述技术目的，根据本发明的第一方面，提供了一种石油勘探机器人智能安保控制方法，所述方法包括：

利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器实时采集机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号；根据机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号进行机器人实时受力分析；根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号。

具体地，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，并以机器人的重心为原点，将机器人的前进方向设置为X轴，机器人的前进方向的右侧90度方向设置为Y轴，将垂直于X轴和Y轴所构成的平面并指向机器人的上方的方向设置为Z轴。

具体地，所述压力传感器设置为多个，所述多个压力传感器均匀设置在机器人表面，且多个压力传感器的检测方向与X轴或Y轴或Z轴所指示的方向相同。

具体地，所述安保装置包括网枪、狼牙棒和爆闪灯，所述机器人上设置有炮台模块和枪台模块，所述炮台模块和枪台模块互相独立，所述炮台模块和枪台模块均可绕Z轴方向旋转，所述所述狼牙棒固定设置于所述炮台模块上，所述网枪设置于所述枪台模块上。

具体地，利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器进行机器人受力分析具体为：

按第一监测周期获取设置于机器人上的加速度传感器所获得的加速度信号并解析，获得机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度数据，根据机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度数据分别计算得到机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度增幅数据的绝对值，判断机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的加速度增幅数据的绝对值是否大于或等于第一预设阈值，若是，输出报警信号并控制爆闪灯爆闪，并控制机器人向该轴方向的反方向移动第一预设距离。

具体地，利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器进行机器人受力分析还包括：

按第二监测周期获取设置于均匀设置在机器人表面上的多个压力传感器所获得的压力信号并解析，获得机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的多个受力数据，根据机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的多个受力数据分别计算得到机器人机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的平均受力数据，判断机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的平均受力数据是否大于或等于第二预设阈值，若是，控制炮台模块以第一预设角速度旋转。

具体地，所述控制炮台模块以预设角速度旋转还包括：

判断机器人在X轴或Y轴或Z轴的加速度的增幅数据的绝对值的最大值，并控制机器人向该加速度所指示的方向的反方向以第二预设速度前进。

具体地，所述控制机器人向该加速度所指示的方向的反方向以第二预设速度前进还包括：

控制枪台模块旋转，直至网枪的枪口方向与所述该加速度所指示的方向的反方向相同，启动网枪。

根据本发明的第二方面，提供了一种***，包括：

采集模块，包括设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器，用于实时采集机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号；

分析模块，用于根据机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号进行机器人实时受力分析，并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号；

执行模块，用于响应分析模块的运行信号并控制安保装置运行。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括：

存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任意一项所述的石油勘探机器人智能安保控制方法。

本发明的有益效果是：

本发明利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器实时采集机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号；根据机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号进行机器人实时受力分析；根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号，实现了石油勘探机器人当受到石油盗窃人员的攻击时，进行自主的受力分析、躲避并限制石油盗窃人员的移动，大大提高了现有技术中的石油勘探机器人的智能化程度，很大程度上拓展了本发明的应用场景。

附图说明

图1是本发明具体实施例中提供的石油勘探机器人智能安保控制方法的流程图；

图2是本发明具体实施例中提供的石油勘探机器人智能安保控制***的示意图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1，本实施例提供了一种方法，所述方法包括：

S100、利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器实时采集机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号。

具体地，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，并以机器人的重心为原点，将机器人的前进方向设置为X轴，机器人的前进方向的右侧90度方向设置为Y轴，将垂直于X轴和Y轴所构成的平面并指向机器人的上方的方向设置为Z轴。

这里需要说明的是，此处的X轴、Y轴和Z轴为相对于机器人的前进方向设置，当机器人的前进方向改变，所述X轴、Y轴和Z轴随着机器人的前进方向的改变而改变。

具体地，所述压力传感器设置为多个，所述多个压力传感器均匀设置在机器人表面，且多个压力传感器的检测方向与X轴或Y轴或Z轴所指示的方向相同。

这里需要说明的是，所述多个压力传感器的均匀覆盖在机器人的表面，且检测受力的方向与X轴或Y轴或Z轴或X轴的反方向或Y轴的反方向或Z轴的反方向相同。以实现对机器人的表面所受压力进行综合判断，为实现机器人的受攻击分析提供一部分数据基础。

S200、根据机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号进行机器人实时受力分析。

S300、根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号。

具体地，所述安保装置包括网枪、狼牙棒和爆闪灯，所述机器人上设置有炮台模块和枪台模块，所述炮台模块和枪台模块互相独立，所述炮台模块和枪台模块均可绕Z轴方向旋转，所述所述狼牙棒固定设置于所述炮台模块上，所述网枪设置于所述枪台模块上。

这里需要说明的是，所述枪台模块可以固定朝向机器人的前进方向，也可以绕Z轴方向旋转，所述网枪的枪口向与轴方向呈45度夹角的方向沿伸，以增大网枪启动后，在重力和惯性的作用下，增大捕捉网的覆盖面积和覆盖效果。

具体地，所述利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器进行机器人受力分析并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号具体为：

按第一监测周期获取设置于机器人上的加速度传感器所获得的加速度信号并解析，获得机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度数据，根据机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度数据分别计算得到机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度增幅数据的绝对值，判断机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的加速度增幅数据的绝对值是否大于或等于第一预设阈值，若是，输出报警信号并控制爆闪灯爆闪，并控制机器人向该轴方向的反方向移动第一预设距离。

本发明通过设置第一预设阈值，判断机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的加速度增幅数据的绝对值是否大于或等于第一预设阈值，判断机器人是否突然发生加速位移，若机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的加速度增幅数据的绝对值大于或等于第一预设阈值，则初步判断机器人在该轴或该轴的反方向上可能受到外力攻击，控制机器人输出报警信号并控制爆闪灯爆闪，并控制机器人向该加速度方向的反方向移动第一预设距离。

具体地，加速度有正负，如果存在攻击情况，若该加速度为正，则证明受力方向为机器人前进方向的后方，即X轴的后方，此时，控制机器人前进第一预设距离，实现了当可能存在受到攻击的情况时，控制机器人主动躲避，防止机器人进一步被破坏，并根据后续数据进行进一步分析，很大程度上提高了本发明的智能化程度。

具体地，所述利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器进行机器人受力分析并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号还包括：

按第二监测周期获取设置于均匀设置在机器人表面上的多个压力传感器所获得的压力信号并解析，获得机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的多个受力数据，根据机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的多个受力数据分别计算得到机器人机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的平均受力数据，判断机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的平均受力数据是否大于或等于第二预设阈值，若是，控制炮台模块以第一预设角速度旋转。

具体地，当机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的平均受力数据大于或等于第二预设阈值，则初步判断机器人在该轴或该轴的反方向上可能受到外力攻击，且此时，机器人受到的外力较大，目标盗窃人员很可能在机器人的附近，此时，控制炮台模块以第一预设角速度旋转，由于狼牙棒固定与所述炮台模块上，从而控制狼牙棒以第一预设角速度旋转，从而实现机器人的自我防卫，提高了机器人的安全性，为后续机器人继续发送报警信号并跟随或驱逐盗窃人员提供更高的可能性，大大提高了本发明的智能化程度。

具体地，所述控制炮台模块以预设角速度旋转还包括：

判断机器人在X轴或Y轴或Z轴的加速度的增幅数据的绝对值的最大值，并控制机器人向该加速度所指示的方向的反方向以第二预设速度前进。

这里需要说明的是，本发明将所述第二预设速度设置为大于第一预设速度，判断机器人在X轴或Y轴或Z轴的加速度的增幅数据的绝对值的最大值即为判断机器人可能受到的力最可能主要集中在哪个方向，可以理解的是，控制机器人向该加速度所指示的方向的反方向以第二预设速度前进，即控制机器人以更快的速度接近盗窃嫌疑人员，由于狼牙棒以第一预设角速度旋转，从而实现自动化的驱赶盗窃人员，进一步提高了本发明的智能化程度和可用性。

具体地，所述控制机器人向该加速度所指示的方向的反方向以第二预设速度前进还包括：

控制枪台模块旋转，直至网枪的枪口方向与所述该加速度所指示的方向的反方向相同，启动网枪。

这里需要说明的是，通过加速度的绝对值的最大值所对应的加速度所指示的方向确定盗窃人员的方向后，根据此时枪台模块的网枪枪口所指示的角度和加速度的绝对值的最大值所对应的加速度所指示的方向计算得到枪台模块的旋转角度和旋转方向，所述旋转方向为正转或反转，此时控制枪台模块以该旋转方向旋转该角度后，启动网枪，利用捕捉网限制盗窃人员的移动，等待接收到报警信号的警卫人员到来。进一步提高了本发明的智能化程度和可靠性，很大程度上拓展了本发明的应用场景。

请参阅图2，本发明提供另一种具体实施例，该实施例提供了一种石油勘探机器人智能安保控制***，所述***包括：

采集模块1，包括设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器，用于实时采集机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号；

分析模块2，用于根据机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号进行机器人实时受力分析，并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号；

执行模块3，用于响应分析模块的运行信号并控制安保装置运行。

在优选实施例中，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现所述的石油勘探机器人智能安保控制方法。该计算机设备可以广义地为服务器、终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该计算机设备可包括通过***总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作***、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步骤。

本发明可以实现为一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时导致本发明实施例的方法的步骤被执行。在一个实施例中，所述计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上，以使得所述计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作，或者两个或更多个方法步骤/操作，可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作，或执行两个或更多个方法步骤/操作。

本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成，所述的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时导致本发明的步骤被执行。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、外部高速缓冲存储器等。

以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。

以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种石油勘探机器人智能安保控制方法，其特征在于，包括：

利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器实时采集机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号；根据机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号进行机器人实时受力分析并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号。

2.根据权利要求1所述的石油勘探机器人智能安保控制方法，其特征在于，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，并以机器人的重心为原点，将机器人的前进方向设置为X轴，机器人的前进方向的右侧90度方向设置为Y轴，将垂直于X轴和Y轴所构成的平面并指向机器人的上方的方向设置为Z轴。

3.根据权利要求1或2所述的石油勘探机器人智能安保控制方法，其特征在于，所述压力传感器设置为多个，所述多个压力传感器均匀设置在机器人表面，且多个压力传感器的检测方向与X轴或Y轴或Z轴所指示的方向相同。

4.根据权利要求3所述的石油勘探机器人智能安保控制方法，其特征在于，所述安保装置包括网枪、狼牙棒和爆闪灯，所述机器人上设置有炮台模块和枪台模块，所述炮台模块和枪台模块互相独立，所述炮台模块和枪台模块均可绕Z轴方向旋转，所述所述狼牙棒固定设置于所述炮台模块上，所述网枪设置于所述枪台模块上。

5.根据权利要求4所述的石油勘探机器人智能安保控制方法，其特征在于，所述利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器进行机器人受力分析并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号具体为：

按第一监测周期获取设置于机器人上的加速度传感器所获得的加速度信号并解析，获得机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度数据，根据机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度数据分别计算得到机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的加速度增幅数据的绝对值，判断机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的加速度增幅数据的绝对值是否大于或等于第一预设阈值，若是，输出报警信号并控制爆闪灯爆闪，并控制机器人向该加速度方向的反方向移动第一预设距离。

6.根据权利要求5所述的石油勘探机器人智能安保控制方法，其特征在于，利用设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器进行机器人受力分析并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号还包括：

按第二监测周期获取设置于均匀设置在机器人表面上的多个压力传感器所获得的压力信号并解析，获得机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的多个受力数据，根据机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的多个受力数据分别计算得到机器人机器人在X轴、Y轴、Z轴方向的平均受力数据，判断机器人在X轴或Y轴或Z轴方向的平均受力数据是否大于或等于第二预设阈值，若是，控制炮台模块以第一预设角速度旋转。

7.根据权利要求6所述的石油勘探机器人智能安保控制方法，其特征在于，所述控制炮台模块以预设角速度旋转还包括：

判断机器人在X轴或Y轴或Z轴的加速度的增幅数据的绝对值的最大值，并控制机器人向该加速度所指示的方向的反方向以第二预设速度前进。

8.根据权利要求7所述的石油勘探机器人智能安保控制方法，其特征在于，所述控制机器人向该加速度所指示的方向的反方向以第二预设速度前进还包括：

控制枪台模块旋转，直至网枪的枪口方向与所述该加速度所指示的方向的反方向相同，启动网枪。

9.一种石油勘探机器人智能安保控制***，其特征在于，包括：

采集模块，包括设置于机器人上的加速度传感器和压力传感器，用于实时采集机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号；

分析模块，用于根据机器人的加速度信号和机器人所受到的压力信号进行机器人实时受力分析，并根据分析结果输出设置于机器人上的安保装置的运行信号；

执行模块，用于响应分析模块的运行信号并控制安保装置运行。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至8中任意一项所述的石油勘探机器人智能安保控制方法方法。

Images