CN106843204A - 一种激光导向巡逻机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种激光导向巡逻机器人，包括激光导向系统、信息分析处理系统、音/视频采集系统、机器人驱动系统和后台控制系统；所述音视频采集系统用于采集音/视频数据，将音/视频数据发送至所述后台控制系统；激光导向系统用于获取前进方向数据，并将方向数据传递给信息分析处理系统；后台控制系统用于显示音视频采集系统采集的音/视频数据，接收外部控制指令并将外部控制指令发送至信息分析处理系统；信息分析处理系统用于接收数据并进行预处理，根据预处理结果向机器人驱动系统发送运动控制指令；机器人驱动系统用于根据运动控制指令控制所述巡逻机器人的运动情况。激光导向系统，主动引导机器人，实现机器人能够在人员的指示下向目标快速移动。
Description
技术领域
本发明涉及服务机器人技术领域，更具体地，涉及一种激光导向巡逻。
背景技术
机器人技术的发展，是一个科学技术发展共同的一个综合性的结果，是为社会经济发展产生了一个重大影响的一门科学技术。经济的发展改变了人类社会结构的组成，现今的人类对于安全保障的需求愈发地强烈，而在智能化大发展的浪潮下，利用机器人来替代传统的保安人员的趋势已经越来越明显。
目前已经出现了许多案例，尝试利用机器人来完成公共区域巡逻警戒的任务。现有的巡逻警卫机器人往往采用自动巡逻和视频采集并在后台监控视频数据的方式，这种方式往往无法对不法分子起到震慑作用。
现有机器人导航技术普遍存在着精度低的弊端对于巡逻机器人采取行动来说，由于其目标主要为一些不法分子，因此需要提高机器人导航精度。为了在行动过程中实现高精度的导航功能，有必要采用激光制导系统，激光制导就是利用激光获得制导信息或传输制导指令使导弹按一定导引规律飞向目标的制导方法。激光制导系统寻找目标靠的是从目标漫反射回来的照射激光。因为漫反射是向四面八方进行的，才使得激光制导武器的寻的器随时都能捕捉到由目标反射回来的激光并把攻击方向对准目标。
发明内容
本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的激光导向巡逻机器人，通过在机器人上设置激光导向系统，通过激光主动引导机器人，实现机器人能够在人员的指示下向目标快速移动，同时保证较高精确度，从而保护生命财产安全。
根据本发明的一个方面，提供一种激光导向巡逻机器人，包括激光导向系统、信息分析处理系统、音/视频采集系统、机器人驱动系统和后台控制系统；
所述音视频采集系统连接所述信息分析处理系统，用于采集音/视频数据，并通过信息分析处理系统将所述音/视频数据发送至所述后台控制系统；
所述激光导向系统用于获取前进方向数据，并将方向数据传递给信息分析处理系统；
所述后台控制系统用于显示音视频采集系统采集的音/视频数据，接收外部控制指令并将外部控制指令发送至信息分析处理系统；
所述信息分析处理系统连接所述激光导向系统、所述后台控制系统和所述音/视频采集系统，用于接收所述激光导向系统的方向数据或音/视频采集系统的音/视频数据或后台控制系统的外部控制指令并进行预处理，根据预处理结果向巡逻机器人发送控制指令；
所述机器人驱动系统用于根据运动控制指令控制所述巡逻机器人的运动情况。
作为优选的，所述信息分析处理模块接收激光导向系统发送的前进方向数据，分析处理获得巡逻机器人的前进轨迹，并向机器人驱动系统发送运动控制指令；
所述信息分析处理模块接收所述音/视频采集系统的音/视频数据，将所述音视频数据发送至后台控制系统；
所述信息分析处理模块接收后台控制系统的控制命令，并将控制命令转发至巡逻机器人。
所述机器人驱动系统用于根据运动控制指令控制所述巡逻机器人的运动情况。
作为优选的，还包括警示系统，所述警示系统连接所述信息分析处理系统，用于对异常状况进行警示。
作为优选的，还包括电源管理系统，所述电源管理系统包括蓄电池、电量监控装置和充电装置；
所述蓄电池用于为所述巡逻机器人提供电力；
所述电量监控装置用于监控所述蓄电池的电量情况，并将所述电量情况发送至所述信息分析处理系统；
所述充电装置用于在充电时，为蓄电池供电。
作为优选的，还包括所述人体感应系统与所述信息分析处理系统连接，用于感应预设范围内是否有人员出现，当有人员出现时，将报警指令发送至所述信息分析处理系统。
作为优选的，所述激光导向系统包括手持调制激光器、激光探测器及计算器，所述手持调制激光器用于向目标发射经调制的激光束，所述激光探测器用于接收目标表面漫反射的激光束，所述计算器用于计算当前前进方向与接收到的反射激光偏差，并传递给信息分析处理系统。
所述手持调制激光器用于向指定目标发射经调制激光束，所述调制激光束照射到目标后发生漫反射；
所述激光探测器用于接收经漫反射后的激光束；
所述计算机用于计算当前前进方向与接收到的反射激光偏差，并将计算结果传递给信息分析处理系统。
作为优选的，所述计算机通过检测探测器识别到激光的光斑，并判断激光光斑是否在激光探测器中间位置，如果是保持当前行动方向，如果不是则调整方向使激光探测到的激光光斑位于激光探测器中间，然后开始行动。
作为优选的，所述机器人驱动系统的驱动方式包括轮式驱动和履带式驱动。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明公开了一种激光导向巡逻机器人，通过在机器人上设置激光导向系统，通过激光主动引导机器人，实现机器人能够在人员的指示下向目标快速移动，同时保证较高精确度，从而保护生命财产安全。
附图说明
图1本发明实施例的激光导向巡逻机器人的结构框图；
图2是本发明实施例的激光导向巡逻机器人外部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1示出了一种激光导向巡逻机器人的控制系统结构框图，包括激光导向系统、信息分析处理系统、音/视频采集系统、机器人驱动系统和后台控制系统；
所述音视频采集系统连接所述信息分析处理系统，用于采集音/视频数据，并通过信息分析处理系统将所述音/视频数据发送至所述后台控制系统；
所述激光导向系统用于获取前进方向数据，并将方向数据传递给信息分析处理系统；
所述后台控制系统用于显示音视频采集系统采集的音/视频数据，接收外部控制指令并将外部控制指令发送至信息分析处理系统；
所述信息分析处理系统连接所述激光导向系统、所述后台控制系统和所述音/视频采集系统，用于接收所述激光导向系统的方向数据或音/视频采集系统的音/视频数据或后台控制系统的外部控制指令并进行预处理，根据预处理结果向巡逻机器人发送控制指令；
所述机器人驱动系统用于根据运动控制指令控制所述巡逻机器人的运动情况。
作为优选的，所述信息分析处理模块接收激光导向系统发送的前进方向数据，分析处理获得巡逻机器人的前进轨迹，并向机器人驱动系统发送运动控制指令；
所述信息分析处理模块接收所述音/视频采集系统的音/视频数据，将所述音视频数据发送至后台控制系统；
所述信息分析处理模块接收后台控制系统的控制命令，并将控制命令转发至巡逻机器人。
所述机器人驱动系统用于根据运动控制指令控制所述巡逻机器人的运动情况。
作为优选的，还包括警示系统，所述警示系统连接所述信息分析处理系统，用于对异常状况进行警示。可以通过鸣笛预警、发射强光等，保证巡逻机器人在发现非法入侵行为后能够给予不法分子强力的心理震慑作用，从而放弃不法行为。
作为优选的，还包括电源管理系统，所述电源管理系统包括蓄电池、电量监控装置和充电装置；
所述蓄电池用于为所述巡逻机器人提供电力；所述蓄电池包括镉镍电池、镍氢电池和锂电池。
所述电量监控装置用于监控所述蓄电池的电量情况，并将所述电量情况发送至所述信息分析处理系统；
所述充电装置用于在充电时，为蓄电池供电。
作为优选的，还包括所述人体感应系统与所述信息分析处理系统连接，用于感应预设范围内是否有人员出现，当有人员出现时，将报警指令发送至所述信息分析处理系统，；通过人体感应系统能够及时发现入侵行为，并通过警示震慑系统，能够对入侵行为进行有效震慑以阻止入侵行为，从而保护用户信息和财产安全。
作为优选的，所述激光导向系统包括手持调制激光器、激光探测器及计算器，所述手持调制激光器用于向目标发射经调制的激光束，所述激光探测器用于接收目标表面漫反射的激光束，所述计算器用于计算当前前进方向与接收到的反射激光偏差，并传递给信息分析处理系统,所述手持调制激光器工作时，所述激光发射器停止发射激光，在有工作人员指导的情况下，工作人员可以通过手持调制激光器标记巡查目标或路线，巡逻机器人根据目标表面漫反射的激光，在工作人员的导向下进行巡逻。具体实施时，激光照射目标，机器人配备的激光探测器识别到激光的光斑，并判断激光光斑是否在激光探测器中间位置，如果是保持当前行动方向，如果不是则调整方向使激光探测到的激光光斑位于激光探测器中间，然后开始行动。
作为优选的，所述机器人驱动系统的驱动方式包括轮式驱动和履带式驱动，都设置有动力轮和转向轮。通过采用轮式驱动，能够更加灵活地驱动巡逻警卫机器人前进和后退；通过采用履带式驱动，能够在驱动巡逻警卫机器人前进和后退的过程中更加平衡，以获取较佳的视频数据。
图2示出了本发明实施例的巡逻导向机器人的外部构造示意图，包括机头2和机械腿1，所述机械腿1与所述机器人驱动系统连接，用于根据所述机器人驱动系统的驱动指令进行运动；述机头2用于将所述音/视频采集系统、所述人体感应系统、所述后台控制系统、所述机器人驱动系统、所述警示系统、所述信息分析处理系统和所述激光导向系统设置在所述机头的内部。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明公开了一种激光导向巡逻机器人，通过在机器人上设置激光导向系统，通过激光主动引导机器人，实现机器人能够在人员的指示下向目标快速移动，同时保证较高精确度，避免误伤，从而保护生命财产安全。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种激光导向巡逻机器人，其特征在于，包括激光导向系统、信息分析处理系统、音/视频采集系统、机器人驱动系统和后台控制系统；
所述音视频采集系统连接所述信息分析处理系统，用于采集音/视频数据，并通过信息分析处理系统将所述音/视频数据发送至所述后台控制系统；
所述激光导向系统用于获取前进方向数据，并将方向数据传递给信息分析处理系统；
所述后台控制系统用于显示音视频采集系统采集的音/视频数据，接收外部控制指令并将外部控制指令发送至信息分析处理系统；
所述信息分析处理系统连接所述激光导向系统、所述后台控制系统和所述音/视频采集系统，用于接收所述激光导向系统的方向数据或音/视频采集系统的音/视频数据或后台控制系统的外部控制指令并进行预处理，根据预处理结果向巡逻机器人发送控制指令；
所述机器人驱动系统用于根据运动控制指令控制所述巡逻机器人的运动情况。
2.根据权利要求1所述的激光导向巡逻机器人，其特征在于，所述信息分析处理模块接收激光导向系统发送的前进方向数据，分析处理获得巡逻机器人的前进轨迹，并向机器人驱动系统发送运动控制指令；
所述信息分析处理模块接收所述音/视频采集系统的音/视频数据，将所述音视频数据发送至后台控制系统；
所述信息分析处理模块接收后台控制系统的控制命令，并将控制命令转发至巡逻机器人。
3.根据权利要求1所述的激光导向巡逻机器人，其特征在于，还包括警示系统，所述警示系统连接所述信息分析处理系统，用于对异常状况进行警示。
4.根据权利要求1所述的激光导向巡逻机器人，其特征在于，还包括电源管理系统，所述电源管理系统包括蓄电池、电量监控装置和充电装置；
所述蓄电池用于为所述巡逻机器人提供电力；
所述电量监控装置用于监控所述蓄电池的电量情况，并将所述电量情况发送至所述信息分析处理系统；
所述充电装置用于在充电时，为蓄电池供电。
5.根据权利要求1所述的激光导向巡逻机器人，其特征在于，还包括所述人体感应系统与所述信息分析处理系统连接，用于感应预设范围内是否有人员出现，当有人员出现时，将报警指令发送至所述信息分析处理系统。
6.根据权利要求1所述的激光导向巡逻机器人，其特征在于，所述激光导向系统包括手持调制激光器、激光探测器及计算器，所述手持调制激光器用于向目标发射经调制的激光束，所述激光探测器用于接收目标表面漫反射的激光束，所述计算器用于计算当前前进方向与接收到的反射激光偏差，并传递给信息分析处理系统。
7.根据权利要求1所述的激光导向巡逻机器人，其特征在于，所述手持调制激光器用于向指定目标发射经调制激光束，所述调制激光束照射到目标后发生漫反射；
所述激光探测器用于接收经漫反射后的激光束；
所述计算机用于计算当前前进方向与接收到的反射激光偏差，并将计算结果传递给信息分析处理系统。
8.根据权利要求7所述的激光导向巡逻机器人，其特征在于，所述计算机通过检测探测器识别到激光的光斑，并判断激光光斑是否在激光探测器中间位置，如果是保持当前行动方向，如果不是则调整方向使激光探测到的激光光斑位于激光探测器中间，然后开始行动。
9.根据权利要求1所述的激光导向巡逻机器人，其特征在于，所述机器人驱动系统的驱动方式包括轮式驱动和履带式驱动。
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