CN106647735A - 基于机器人群组的地空联合协作搜救方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，包括如下步骤：步骤S1，确定搜救路线上的若干搜索区域；以及步骤S2，地面搜救机器人群组沿搜救路线进行，并依次对相应搜索区域进行搜索；本发明通过无人机确定疑似搜索区域，比预先设定具有更好的搜索价值，并且遗留下的搜救机器人可以在相应疑似搜索区域继续展开搜救动作，以提高搜救成功率，并且当前方发现搜救目标后，电能补给机器人协同遗留下的搜救机器人共同赶赴目标位置，通过大量机器人在目标位置协同工作，提高了搜救效率，最大限度争取有效的搜救时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于机器人群组的地空联合协作搜救方法。
背景技术
目前很多搜救场合均使用搜救机器人完成搜救任务，但是通过单一搜救机器人进行搜救，则会出现效率低下的问题。
因此，如何控制多机器人协同完成搜救工作是本领域的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，以构建空中地面全范围协同作业的搜救体系。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，包括如下步骤：
步骤S1，确定搜救路线上的若干搜索区域；以及
步骤S2，地面搜救机器人群组沿搜救路线进行，并依次对相应搜索区域进行搜索。
进一步，所述步骤S1中确定搜救路线上的若干搜索区域的方法包括：通过服务器将搜救路线发送至无人机，所述无人机沿搜救路线飞行，并在搜救路线上确定若干疑似搜索区域，并将疑似搜索区域的位置发回至服务器，并通过服务器发送至地面搜救机器人群组。
进一步，步骤S2中地面搜救机器人群组沿搜救路线进行，并依次对相应搜索区域进行搜索的方法包括：所述地面搜救机器人群组中的若干搜救机器人保持队形从原地沿搜救路线的方向进行，并依次在进行方向上对分布的若干疑似搜索区域进行搜索；当疑似搜索区域未发现目标时，则遗留一搜救机器人在该疑似搜索区域内，其余搜救机器人继续进行；当在下一疑似搜索区域发现目标后，电能补给机器人从原地出发，沿搜救机器人的进行路径携同遗留搜救机器人共同前往目标位置。
进一步，所述搜救机器人的前部设有机械手，其背部设有夹持端，以及搜救机器人内设有充电控制模块；其中所述机械手、夹持端内设有通电回路触点，以及两通电回路触点均连通充电控制模块；所述充电控制模块适于通过相应通电回路触点实现对搜救机器人内锂电池进行充电；以及所述搜救机器人还包括视频采集模块、金属探测模块、红外线探测模块，以实现视频数据采集、金属信号探测和生命信号探测。
进一步，所述电能补给机器人适于将太阳能转换为电能进行存储，即所述电能补给机器人包括：充放电控制模块，与该充放电控制模块相连的光伏电池，以及位于该电能补给机器人机械手内的通电回路触点；所述电能补给机器人通过机械手夹持搜救机器人背部的夹持端，以接通搜救机器人的通电回路，对搜救机器人进行供电。
进一步，各搜救机器人适于在各自的活动区域进行搜索活动，当其中一搜救机器人探知目标后，将目标位置发送至服务器，且由服务器通知各搜救机器人和电能补给机器人；以及所述电能补给机器人携同遗留搜救机器人共同前往目标位置时，所述电能补给机器人位于搜救机器人之后对其提供电能；或当搜救机器人构成进行队列后，为队列搜救机器人提供电能，以前往目标地点。
进一步，所述搜救机器人队列，即各搜救机器人首尾相连，后一搜救机器人通过机械手夹持前一搜救机器人的夹持端；即后一搜救机器人的机械手的通电回路触点与前一搜救机器人的夹持端的通电回路触点相连通；所述电能补给机器人的机械手夹住位于队列最后一搜救机器人的夹持端，进而构建搜救机器人队列的充电回路。
进一步，所述机械手内的通电回路触点连通充放电控制模块；所述充放电控制模块通过该电能补给机器人的机械手将蓄电池的电能输出给队列中的搜救机器人。
本发明的有益效果是，本发明的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法通过无人机确定疑似搜索区域，比预先设定具有更好的搜索价值，并且遗留下的搜救机器人可以在相应疑似搜索区域继续展开搜救动作，以提高搜救成功率，并且当前方发现搜救目标后，电能补给机器人协同遗留下的搜救机器人共同赶赴目标位置，通过大量机器人在目标位置协同工作，提高了搜救效率，最大限度争取有效的搜救时间，并且加入电能补给机器人后，延长了搜救机器人的续航时间，降低了单一搜救机器人在进行过程中的电能消耗。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法的流程图；
图2是本发明的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法的搜救示意图；
图3是本发明的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法充电时的原理框图。
其中，疑似搜索区域1、搜救机器人2、电能补给机器人3。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1至图3所示，本发明提供的一种基于机器人群组的地空联合协作搜救方法中包括：无人机、由若干搜救机器人构成的机器人群和用于提供电能的电能补给机器人。所述无人机、搜救机器人、电能补给机器人例如但不限于采用WiFi、4G方式与服务器进行无线通讯，或者采用现有技术中任意已知的无线通讯方式。
可选的，在搜救机器人中设定一机器人为领导机器人，其余搜救机器人跟随该领导机器人行进。
本地空联合协作搜救方法，包括如下步骤：步骤S1，确定搜救路线上的若干搜索区域；以及步骤S2，地面搜救机器人群组沿搜救路线进行，并依次对相应搜索区域进行搜索。
具体的，所述步骤S1中确定搜救路线上的若干搜索区域的方法包括：通过服务器将搜救路线发送至无人机，所述无人机沿搜救路线飞行，并在搜救路线上确定若干疑似搜索区域，并将疑似搜索区域的位置发回至服务器，并通过服务器发送至地面搜救机器人群组。
步骤S2中地面搜救机器人群组沿搜救路线进行，并依次对相应搜索区域进行搜索的方法包括：所述地面搜救机器人群组中的若干搜救机器人保持队形从原地沿搜救路线的方向进行，并依次在进行方向上对分布的若干疑似搜索区域进行搜索；当疑似搜索区域未发现目标时，则遗留一搜救机器人在该疑似搜索区域内，其余搜救机器人继续进行；当在下一疑似搜索区域发现目标后，电能补给机器人从原地出发，沿搜救机器人的进行路径携同遗留搜救机器人共同前往目标位置。
通过无人机确定疑似搜索区域，比预先设定具有更好的搜索价值，并且遗留下的搜救机器人可以在相应疑似搜索区域继续展开搜救动作，以提高搜救成功率，并且当前方发现搜救目标后，电能补给机器人协同遗留下的搜救机器人共同赶赴目标位置，通过大量机器人在目标位置协同工作，提高了搜救效率，最大限度争取有效的搜救时间，并且加入电能补给机器人后，延长了搜救机器人的续航时间，降低了单一搜救机器人在进行过程中的电能消耗。
所述搜救机器人的前部设有机械手，其背部设有夹持端，以及搜救机器人内设有充电控制模块；其中所述机械手、夹持端内设有通电回路触点，以及两通电回路触点均连通充电控制模块；所述充电控制模块适于通过相应通电回路触点实现对搜救机器人内锂电池进行充电；以及所述搜救机器人还包括视频采集模块、金属探测模块、红外线探测模块，以实现视频数据采集、金属信号探测和生命信号探测。
所述视频采集模块包括摄像头，该摄像头适于将采集的视频数据通过处理器模块及与该处理器模块相连的无线通讯模块发送至服务器，或者可以通过图像进行自动识别，图像识别适于通过任意一种已知技术来实现。金属探测模块例如但不限于包括金属探测线圈，与该金属探测线圈相连的信号转换输出电路，该信号转换输出电路将检测数据发送至处理器模块以判断是否检测到金属物。所述红外线探测模块例如但不限于采用人体红外线传感器，与所述处理器模块相连，以探测生命信号。
所述处理器模块例如但不限于采用ATMEL AT91SAM9261。
所述搜救机器人和电能补给机器人均装配有GPS模块，该GPS模块与处理器模块相连以获得各机器人在地图上的位置信息；以及所述处理器模块还与WiFi模块，和/或4G模块相连。
所述电能补给机器人适于将太阳能转换为电能进行存储，即所述电能补给机器人包括：充放电控制模块，与该充放电控制模块相连的光伏电池，以及位于该电能补给机器人机械手内的通电回路触点；所述电能补给机器人通过机械手夹持搜救机器人背部的夹持端，以接通搜救机器人的通电回路，对搜救机器人进行供电。
所述充电控制模块、充放电控制模块例如包括但不限于采用LT1513、
FS1610，以及控制芯片TPS2419。
各搜救机器人适于在各自的活动区域进行搜索活动，当其中一搜救机器人探知目标后(通过视频采集模块、金属探测模块、红外线探测模块进实现探知目标)，将目标位置发送至服务器，且由服务器通知各搜救机器人和电能补给机器人；以及所述电能补给机器人携同遗留搜救机器人前往目标位置时，所述电能补给机器人位于搜救机器人之后对其提供电能；或当搜救机器人构成进行队列后，为队列搜救机器人提供电能，以前往目标地点。
所述搜救机器人队列，即各搜救机器人首尾相连，后一搜救机器人通过机械手夹持前一搜救机器人的夹持端；即后一搜救机器人的机械手的通电回路触点与前一搜救机器人的夹持端的通电回路触点相连通；所述电能补给机器人的机械手夹住位于队列最后一搜救机器人的夹持端，进而构建搜救机器人队列的充电回路。
所述机械手内的通电回路触点连通充放电控制模块；所述充放电控制模块通过该电能补给机器人的机械手将蓄电池的电能输出给队列中的搜救机器人。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，确定搜救路线上的若干搜索区域；以及
步骤S2，地面搜救机器人群组沿搜救路线进行，并依次对相应搜索区域进行搜索。
2.根据权利要求1所述的地空联合协作搜救方法，其特征在于，
所述步骤S1中确定搜救路线上的若干搜索区域的方法包括：
通过服务器将搜救路线发送至无人机，所述无人机沿搜救路线飞行，并在搜救路线上确定若干疑似搜索区域，并将疑似搜索区域的位置发回至服务器，并通过服务器发送至地面搜救机器人群组。
3.根据权利要求2所述的地空联合协作搜救方法，其特征在于，
步骤S2中地面搜救机器人群组沿搜救路线进行，并依次对相应搜索区域进行搜索的方法包括：
所述地面搜救机器人群组中的若干搜救机器人保持队形从原地沿搜救路线的方向进行，并依次在进行方向上对分布的若干疑似搜索区域进行搜索；
当疑似搜索区域未发现目标时，则遗留一搜救机器人在该疑似搜索区域内，其余搜救机器人继续进行；
当在下一疑似搜索区域发现目标后，电能补给机器人从原地出发，沿搜救机器人的进行路径携同遗留搜救机器人共同前往目标位置。
4.根据权利要求3所述的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，其特征在于，
所述搜救机器人的前部设有机械手，其背部设有夹持端，以及搜救机器人内设有充电控制模块；其中
所述机械手、夹持端内设有通电回路触点，以及两通电回路触点均连通充电控制模块；
所述充电控制模块适于通过相应通电回路触点实现对搜救机器人内锂电池进行充电；以及
所述搜救机器人还包括视频采集模块、金属探测模块、红外线探测模块，以实现视频数据采集、金属信号探测和生命信号探测。
5.根据权利要求4所述的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，其特征在于，
所述电能补给机器人适于将太阳能转换为电能进行存储，即
所述电能补给机器人包括：充放电控制模块，与该充放电控制模块相连的光伏电池，以及
位于该电能补给机器人机械手内的通电回路触点；
所述电能补给机器人通过机械手夹持搜救机器人背部的夹持端，以接通搜救机器人的通电回路，对搜救机器人进行供电。
6.根据权利要求5所述的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，其特征在于，
各搜救机器人适于在疑似搜索区域进行搜索活动，当其中一搜救机器人探知目标后，将目标位置发送至服务器，由服务器通知各搜救机器人和电能补给机器人；以及
所述电能补给机器人携同遗留搜救机器人共同前往目标位置时，所述电能补给机器人位于搜救机器人之后对其提供电能；或
当搜救机器人构成进行队列后，为队列搜救机器人提供电能。
7.根据权利要求6所述的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，其特征在于，
所述搜救机器人队列，即各搜救机器人首尾相连，后一搜救机器人通过机械手夹持前一搜救机器人的夹持端；即
后一搜救机器人的机械手的通电回路触点与前一搜救机器人的夹持端的通电回路触点相连通；
所述电能补给机器人的机械手夹住位于队列最后一搜救机器人的夹持端，进而构建搜救机器人队列的充电回路。
8.根据权利要求7所述的基于机器人群组的地空联合协作搜救方法，其特征在于，所述机械手内的通电回路触点连通充放电控制模块；
所述充放电控制模块通过该电能补给机器人的机械手将蓄电池的电能输出给队列中的搜救机器人。
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