本發(fā)明屬于自動(dòng)化控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種爬壁救援機(jī)器人控制方法。

背景技術(shù)：

自50 年代第一臺機(jī)器人研制成功至今，機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展基本上經(jīng)歷了3個(gè)階段：第一段為示教再現(xiàn)型，它重復(fù)最初示教的工作；第二代為具有感知功能的可編程型，具有視覺、力覺、觸覺及接近覺等感知功能，這兩代機(jī)器人主要為大規(guī)模生產(chǎn)所采用，如裝配、鍛壓、噴漆、焊接及檢修等工作；第三代為智能型，這種機(jī)器人裝有多種傳感器，基于人的思維方式進(jìn)行判斷，對作業(yè)環(huán)境具有適應(yīng)性，能夠基于環(huán)境的變化自動(dòng)編程，從而確定動(dòng)作。第三代機(jī)器人與第五代計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)，對于機(jī)器人的開發(fā)與應(yīng)用，國內(nèi)外機(jī)器人專家公認(rèn)為應(yīng)該優(yōu)先發(fā)展工作于惡劣環(huán)境下的特種機(jī)器人。建筑行業(yè)是僅次于礦業(yè)的第二危險(xiǎn)行業(yè)，施工過程中事故多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)率低，在建筑行業(yè)中引入機(jī)器人技術(shù)可以把建筑活動(dòng)擴(kuò)展到人所不適的場所，并且可以提高作業(yè)效率，將人類從簡單重復(fù)及繁重危險(xiǎn)的傳統(tǒng)作業(yè)中替代出來。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種爬壁救援機(jī)器人方法，適用于火災(zāi)發(fā)生時(shí)，救援難度大，無法正確定位受災(zāi)人員的情況下進(jìn)行展開搜救的機(jī)器人，特別適用于高層、超高層建筑的火災(zāi)救援，爬壁救援機(jī)器人通過爬壁可快速到達(dá)火災(zāi)樓層，通過彩色攝像機(jī)、熱成像儀、通訊系統(tǒng)展開搜救。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種爬壁救援機(jī)器人控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）首先將救援機(jī)器人控制裝置與爬壁機(jī)器人進(jìn)行固定連接；

（2）預(yù)設(shè)爬壁機(jī)器人按照既定路線或者采用人工無線遙控的路線進(jìn)行移動(dòng)；

（3）爬壁機(jī)器人移動(dòng)的同時(shí)啟動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)械臂和救援機(jī)器人控制裝置，調(diào)節(jié)機(jī)械臂進(jìn)行360°無死角探測，救援機(jī)器人控制裝置進(jìn)行圖像獲取和處理；

（4）救援機(jī)器人控制裝置進(jìn)行圖像獲取時(shí)，首先通過溫度傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行檢測，如果檢測周圍有火災(zāi)發(fā)生，則啟動(dòng)圖像獲取模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測和熱成像；若溫度傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鳈z測周圍無火災(zāi)發(fā)生，則繼續(xù)前行；

（5）獲取圖像后的處理：對發(fā)生火災(zāi)處進(jìn)行視頻截圖和熱成像處理，并將處理后的視頻截圖和熱成像圖像通過無線通訊模塊發(fā)送給控制中心；

（6）最后將處理后的圖像進(jìn)行地址定位和標(biāo)記，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中，同時(shí)發(fā)生給控制中心，以便后續(xù)處理；

（7）救援機(jī)器人在行進(jìn)過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測周圍的障礙物，然后通過檢測到的障礙物實(shí)時(shí)進(jìn)行規(guī)避，同時(shí)機(jī)器人的行進(jìn)通過驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)。

進(jìn)一步的，所述爬壁救援機(jī)器人包括爬壁機(jī)器人，調(diào)節(jié)機(jī)械臂和救援機(jī)器人控制裝置，所述爬壁機(jī)器人與建筑物墻壁通過磁力連接，所述爬壁機(jī)器人活動(dòng)運(yùn)動(dòng)在建筑物墻壁上，所述爬壁機(jī)器人上固定連接有調(diào)節(jié)機(jī)械臂的一端，所述調(diào)節(jié)機(jī)械臂的另一端連接有救援機(jī)器人控制裝置；所述救援機(jī)器人控制裝置包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、圖像處理模塊和避障模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報(bào)警模塊、無線通訊模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、消防滅火器材和調(diào)節(jié)機(jī)械臂，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊還連接有爬壁機(jī)器人，所述控制器還連接有存儲(chǔ)模塊和電源模塊。

進(jìn)一步的，所述建筑物墻壁包括豎直方向和水平方向的墻壁。

進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)機(jī)械臂采用360°全方向調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步的，所述控制器采用單片機(jī)或PLC。

進(jìn)一步的，所述避障模塊采用超聲波或紅外線感應(yīng)裝置，帶有感應(yīng)探頭。

進(jìn)一步的，所述感應(yīng)探頭為若干個(gè)， 且分布在爬壁機(jī)器人的周圍。

進(jìn)一步的，所述圖像獲取模塊包括彩色攝像機(jī)和熱成像儀。

進(jìn)一步的，所述圖像處理模塊包括視頻截取模塊、圖像濾波模塊和人識別模塊。

有益效果：本發(fā)明適用于火災(zāi)發(fā)生時(shí)，救援難度大，無法正確定位受災(zāi)人員的情況下進(jìn)行展開搜救的機(jī)器人，特別適用于高層、超高層建筑的火災(zāi)救援，爬壁救援機(jī)器人通過爬壁可快速到達(dá)火災(zāi)樓層，通過彩色攝像機(jī)、熱成像儀、通訊系統(tǒng)展開搜救。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的控制原理結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1和圖2所示的一種爬壁救援機(jī)器人，包括爬壁機(jī)器人1，調(diào)節(jié)機(jī)械臂2和救援機(jī)器人控制裝置3，所述爬壁機(jī)器人1與建筑物墻壁通過磁力連接，所述爬壁機(jī)器人1活動(dòng)運(yùn)動(dòng)在建筑物墻壁上，所述爬壁機(jī)器人1上固定連接有調(diào)節(jié)機(jī)械臂2的一端，所述調(diào)節(jié)機(jī)械臂2的另一端連接有救援機(jī)器人控制裝置3；所述救援機(jī)器人控制裝置3包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、圖像處理模塊和避障模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報(bào)警模塊、無線通訊模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、消防滅火器材和調(diào)節(jié)機(jī)械臂2，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊還連接有爬壁機(jī)器人1，所述控制器還連接有存儲(chǔ)模塊和電源模塊。

作為上述實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)化：

建筑物墻壁包括豎直方向墻壁5和水平方向的墻壁4，爬壁機(jī)器人1可以自由的在豎直方向墻壁5和水平方向的墻壁4上自由活動(dòng)，以保證檢測的全方位覆蓋。同時(shí)本發(fā)明的調(diào)節(jié)機(jī)械臂2采用360°全方向調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了無死角的檢測。

所述避障模塊采用超聲波或紅外線感應(yīng)裝置，帶有感應(yīng)探頭。所述感應(yīng)探頭為若干個(gè)， 且分布在爬壁機(jī)器人1的周圍。

所述圖像獲取模塊包括彩色攝像機(jī)和熱成像儀。所述圖像處理模塊包括視頻截取模塊、圖像濾波模塊和人識別模塊。圖像獲取模塊和圖像處理模塊相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場情況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)當(dāng)熱成像儀對于建筑物內(nèi)的人可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

下面針對本發(fā)明的具體的檢測原理和過程進(jìn)一步進(jìn)行說明：

（1）首先將救援機(jī)器人控制裝置與爬壁機(jī)器人進(jìn)行固定連接；

（2）預(yù)設(shè)爬壁機(jī)器人按照既定路線或者采用人工無線遙控的路線進(jìn)行移動(dòng)；

（3）爬壁機(jī)器人移動(dòng)的同時(shí)啟動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)械臂和救援機(jī)器人控制裝置，調(diào)節(jié)機(jī)械臂進(jìn)行360°無死角探測，救援機(jī)器人控制裝置進(jìn)行圖像獲取和處理；

（4）救援機(jī)器人控制裝置進(jìn)行圖像獲取時(shí)，首先通過溫度傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行檢測，如果檢測周圍有火災(zāi)發(fā)生，則啟動(dòng)圖像獲取模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測和熱成像；若溫度傳感器和火焰?zhèn)鞲衅鳈z測周圍無火災(zāi)發(fā)生，則繼續(xù)前行；

（5）獲取圖像后的處理：對發(fā)生火災(zāi)處進(jìn)行視頻截圖和熱成像處理，并將處理后的視頻截圖和熱成像圖像通過無線通訊模塊發(fā)送給控制中心；

（6）最后將處理后的圖像進(jìn)行地址定位和標(biāo)記，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)模塊中，同時(shí)發(fā)生給控制中心，以便后續(xù)處理；

（7）救援機(jī)器人在行進(jìn)過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測周圍的障礙物，然后通過檢測到的障礙物實(shí)時(shí)進(jìn)行規(guī)避，同時(shí)機(jī)器人的行進(jìn)通過驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明適用于火災(zāi)發(fā)生時(shí)，救援難度大，無法正確定位受災(zāi)人員的情況下進(jìn)行展開搜救的機(jī)器人，特別適用于高層、超高層建筑的火災(zāi)救援，爬壁救援機(jī)器人通過爬壁可快速到達(dá)火災(zāi)樓層，通過彩色攝像機(jī)、熱成像儀、通訊系統(tǒng)展開搜救。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。