CN110868468A - 一种仿生智能感知终端 - Google Patents

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CN110868468A CN201911120216.0A CN201911120216A CN110868468A CN 110868468 A CN110868468 A CN 110868468A CN 201911120216 A CN201911120216 A CN 201911120216A CN 110868468 A CN110868468 A CN 110868468A
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谷荣祥
丁明东
李红妮
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Abstract

本发明公开了一种仿生智能感知终端，所述终端包括：本体；用于采集当前环境信息数据的传感器模块，所述传感器模块设置在所述本体的外表面；用于智能分析和判断所述传感器模块采集到的信息数据的边缘计算模块，所述传感器模块与所述边缘计算模块通讯连接；用于接收所述边缘计算模块发送的信息数据的云端服务中心，所述云端服务中心与所述边缘计算模块网络连接；供电模块，所述供电模块分别与所述传感器模块、所述边缘计算模块及所述云端服务中心电连接。通过利用多种不同功能的传感器采集自然界的各种信号，实现了机器具有超越人脑的功能，可代替人工完成所不能完成的复杂、危险动作，工作效率高，大大降低了人身安全威胁，适用于各种复杂环境的技术效果。

Description

一种仿生智能感知终端
技术领域
本发明涉及仿生传感器技术领域，尤其涉及一种仿生智能感知终端。
背景技术
近年来，随着通信技术的发展，高速高带宽大数据量的通信传输成为现实，大数据实时传输在5G通信时代得以实现，且随着人工智能、自动驾驶的发展，对仿生技术需要越来越多，要求越来越高。通过仿生传感器以及边缘计算模拟人的眼睛、耳朵、鼻子、舌头、身体、意识，模拟人的感官并能够在某些方面超越人的感官。
但本申请发明人在实现本发明实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中当人类在涉及危险操作或有毒害环境中工作时，会存在完成难度大、危险系数大，且对人身健康造成很大威胁的技术问题。
发明内容
本发明实施例通过提供一种仿生智能感知终端，用以解决现有技术中当人类在涉及危险操作或有毒害环境中工作时，会存在完成难度大、危险系数大，且对人身健康造成很大威胁的技术问题。通过利用多种不同功能的传感器采集自然界的各种信号，实现了机器具有超越人脑的功能，可代替人工完成所不能完成的复杂、危险动作，工作效率高，大大降低了人身安全威胁，适用于各种复杂环境的技术效果。
鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种仿生智能感知终端，所述终端包括：本体；用于采集当前环境信息数据的传感器模块，所述传感器模块设置在所述本体的外表面；用于智能分析和判断所述传感器模块采集到的信息数据的边缘计算模块，所述传感器模块与所述边缘计算模块通讯连接；用于接收所述边缘计算模块发送的信息数据的云端服务中心，所述云端服务中心与所述边缘计算模块网络连接；供电模块，所述供电模块分别与所述传感器模块、所述边缘计算模块及所述云端服务中心电连接。
优选的，所述传感器模块包括：摄像头，所述摄像头设置在所述本体的上方四周，与所述边缘计算模块通讯连接；声学传感器，所述声学传感器设置在所述本体的两侧，与所述边缘计算模块通讯连接；紫外线传感器，所述紫外线传感器均匀设置在所述本体下方四周，与所述边缘计算模块通讯连接；雷达传感器，所述雷达传感器均匀设置在所述本体下方四周，与所述边缘计算模块通讯连接；环境传感器，所述环境传感器设置在所述本体的中间，与所述边缘计算模块通讯连接；气体传感器，所述环境传感器设置在所述本体的中间，与所述边缘计算模块通讯连接；气压传感器，所述环境传感器设置在所述本体的中间，与所述边缘计算模块通讯连接。
优选的，所述摄像头包括：高清摄像头，若干个所述高清摄像头均匀设置在所述本体的上方和顶部；红外摄像头，若干个所述红外摄像头均匀设置在所述本体的上方和顶部，且所述红外摄像头与所述高清摄像头一一对应设置。
优选的，所述终端还包括：三轴加速度计，所述三轴加速度计设置在所述环境传感器的正上方，与所述边缘计算模块通讯连接；风向/风速传感器，所述风向/风速传感器设置在所述本体的顶部中心，与所述边缘计算模块通讯连接；电子鼻，所述电子鼻设置在所述环境传感器的正下方，与所述边缘计算模块通讯连接；扬声器，所述扬声器设置在所述电子鼻的正下方，与所述边缘计算模块通讯连接。
优选的，所述终端还包括：用于识别设备身份信息的RF I D模块，所述RF I D模块与所述边缘计算模块通讯连接；用于实时定位所述终端所处位置的GNSS模块，所述GNSS模块与所述边缘计算模块通讯连接。
优选的，所述终端还包括：显示屏，所述显示屏与所述边缘计算模块通讯连接；报警模块，所述报警模块与所述边缘计算模块通讯连接；基座，所述基座设置在所述本体的底部。
优选的，所述基座包括：电机，所述电机设置在所述基座内部；滚轮，所述滚轮设置在所述基座下方。
优选的，所述滚轮的数量为4个。
优选的，所述高清摄像头和所述红外摄像头的数量均为5个。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本发明实施例通过提供一种仿生智能感知终端，所述终端包括：本体；用于采集当前环境信息数据的传感器模块，所述传感器模块设置在所述本体的外表面；用于智能分析和判断所述传感器模块采集到的信息数据的边缘计算模块，所述传感器模块与所述边缘计算模块通讯连接；用于接收所述边缘计算模块发送的信息数据的云端服务中心，所述云端服务中心与所述边缘计算模块网络连接；供电模块，所述供电模块分别与所述传感器模块、所述边缘计算模块及所述云端服务中心电连接。其中，所述传感器模块由多种具有不同功能的传感器组成来模拟人的眼睛、耳朵、鼻子、舌头、身体以及意识等，用于采集自然界中的各种信号，而后将采集到的信息数据发送至所述边缘计算模块分析判断后，最终通过网络发送至云端服务中心，从而解决现有技术中当人类在涉及危险操作或有毒害环境中工作时，会存在完成难度大、危险系数大，且对人身健康造成很大威胁的技术问题。进一步实现了机器具有超越人脑的功能，可代替人工完成所不能完成的复杂、危险动作，工作效率高，大大降低了人身安全威胁，适用于各种复杂环境的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种仿生智能感知终端的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种仿生智能感知终端的背面示意图；
图3为本发明实施例中一种仿生智能感知终端内部控制系统的结构示意图。
附图标记说明：本体1，高清摄像头2，红外摄像头3，三轴加速度计4，声学传感器5，紫外线传感器6，雷达传感器7，气体传感器8,气压传感器9，环境传感器10，风向/风速传感器11，RF I D模块12，电子鼻13，扬声器14，显示屏15，基座16，滚轮17,传感器模块18，边缘计算模块19，云端服务中心20。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种仿生智能感知终端，解决了现有技术中当人类在涉及危险操作或有毒害环境中工作时，会存在完成难度大、危险系数大，且对人身健康造成很大威胁的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案总体思路如下：本体；用于采集当前环境信息数据的传感器模块，所述传感器模块设置在所述本体的外表面；用于智能分析和判断所述传感器模块采集到的信息数据的边缘计算模块，所述传感器模块与所述边缘计算模块通讯连接；用于接收所述边缘计算模块发送的信息数据的云端服务中心，所述云端服务中心与所述边缘计算模块网络连接；供电模块，所述供电模块分别与所述传感器模块、所述边缘计算模块及所述云端服务中心电连接。其中，所述传感器模块由多种具有不同功能的传感器组成来模拟人的眼睛、耳朵、鼻子、舌头、身体以及意识等，用于采集自然界中的各种信号，而后将采集到的信息数据发送至所述边缘计算模块分析判断后，最终通过网络发送至云端服务中心，从而实现了机器具有超越人脑的功能，可代替人工完成所不能完成的复杂、危险动作，工作效率高，大大降低了人身安全威胁，适用于各种复杂环境的技术效果。
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
本发明实施例提供了一种仿生智能感知终端，请参考图1至图3，所述终端包括：
本体1；
用于采集当前环境信息数据的传感器模块18，所述传感器模块18设置在所述本体1的外表面；
用于智能分析和判断所述传感器模块18采集到的信息数据的边缘计算模块19，所述传感器模块18与所述边缘计算模块19通讯连接；
用于接收所述边缘计算模块19发送的信息数据的云端服务中心20，所述云端服务中心20与所述边缘计算模块19网络连接；
供电模块【图中未示出】，所述供电模块分别与所述传感器模块18、所述边缘计算模块19及所述云端服务中心20电连接。
具体而言，本发明实施例提供的一种仿生智能感知终端包括一本体1，所述本体1具有一容置空间，在所述容置空间内分别安装有传感器模块18、边缘计算模块19和供电模块，如图3所示，所述传感器模块18由多种具有不同功能的传感器组成来模拟人的眼睛、耳朵、鼻子、舌头、身体以及意识等，用于采集当前环境的各种信息数据，然后将采集到的信息数据发送至所述边缘计算模块19，经所述边缘计算模块19进行智能分析和判断后进行本地存储，最后将本地存储的数据通过5G网络实时同步发送至云端服务中心20，所述供电模块为所述传感器模块18、所述边缘计算模块19及所述云端服务中心20提供电能，其中，所述边缘计算模块19采用高性能CPU、FPGA以及人工智能芯片，具有高容量本地存储，并能实时将本地存储同步到云端，集成了人工智能计算引擎、大数据计算引擎、边缘计算引擎、多传感器融合智能引擎、图像模式识别计算引擎、声音模式识别计算引擎、智能决策计算引擎，能够通过接收所述传感器模块18采集到的信息数据进行智能分析和判断，是所述终端的大脑，从而实现了机器具有超越人脑的功能，可代替人工完成所不能完成的复杂、危险动作，工作效率高，大大降低了人身安全威胁，适用于各种复杂环境的技术效果。
进一步的，所述传感器模块18包括：摄像头，所述摄像头设置在所述本体1的上方四周，与所述边缘计算模块19通讯连接。
进一步的，所述摄像头包括：高清摄像头2，若干个所述高清摄像头2均匀设置在所述本体1的上方和顶部；红外摄像头3，若干个所述红外摄像头3均匀设置在所述本体1的上方和顶部，且所述红外摄像头3与所述高清摄像头2一一对应设置。
进一步的，所述高清摄像头2和所述红外摄像头3的数量均为5个。
具体而言，所述摄像头均匀分布在所述本体1的上方四周，且与所述边缘计算模块19通讯连接，其中，所述摄像头包括高清摄像头2和红外摄像头3，且所述红外摄像头3与所述高清摄像头2为一一对应的关系，即一个所述高清摄像头2对应一个所述红外摄像头3，其中，所述高清摄像头2和所述红外摄像头3能够采集当前环境的实时视频和图像信息，具体地，4路所述高清摄像头2和所述红外摄像头3均匀分布在所述终端四周，用于监控所述终端前后左右的环境信息，1路所述高清摄像头2和所述红外摄像头3位于所述终端顶部，用于监控所述终端上空的环境信息，然后所述高清摄像头2和所述红外摄像头3将采集到所述终端周围的环境信息数据发送至所述边缘计算模块19，所述边缘计算模块19对捕获到的当前环境视频和图像进行模式识别和特征匹配检索之后，通过4G/5G网络将其发送到所述云端服务中心20。进而实现了对当前环境进行实时监控的技术效果。
进一步的，所述传感器模块18还包括：声学传感器5，所述声学传感器5设置在所述本体1的两侧，与所述边缘计算模块19通讯连接；紫外线传感器6，所述紫外线传感器6均匀设置在所述本体1下方四周，与所述边缘计算模块19通讯连接；雷达传感器7，所述雷达传感器7均匀设置在所述本体1下方四周，与所述边缘计算模块19通讯连接；环境传感器10，所述环境传感器10设置在所述本体1的中间，与所述边缘计算模块19通讯连接；气体传感器8，所述环境传感器10设置在所述本体1的中间，与所述边缘计算模块19通讯连接；气压传感器9，所述环境传感器10设置在所述本体1的中间，与所述边缘计算模块19通讯连接。
具体而言，所述声学传感器5为双通道声学传感器5，设置在所述本体1的两侧，主要用于采集当前环境的声音信息，此外，所述声学传感器5还可以用于定位发声体的方位，亦可以通过采集语音命令以实现声音的智能控制；4路所述紫外线传感器6均匀分布在所述终端的四周，用于采集当前环境的紫外线强度，所述边缘计算模块19可以根据接收到的紫外线信息判断是否有火灾警情等；4路所述雷达传感器7均匀分布在所述终端的前后左右，其中，所述雷达传感器7利用微波特性来感知物体的存在、运动速度、距离、角度等信息，当所述终端进行自动巡航时，可以利用采集到的雷达信息进行自动避障；所述环境传感器10、所述气体传感器8和所述气压传感器9均设置在所述本体1的中间，其中，所述环境传感器10用于实时采集当前环境的温度、湿度、PM2.5值、PM10值以及烟雾等信息；所述气体传感器8用于采集当前环境中各种有毒气体(比如CO，H2S,)、可燃气体(CH4)以及各种有机挥发性气体的含量等信息；所述气压传感器9用于实时监测当前环境的大气压力，所述边缘计算模块19将接收到所述气压传感器9采集到的大气压力信息分析换算成所述终端当前所处的高度信息。所述声学传感器5、所述紫外线传感器6、所述雷达传感器7、所述环境传感器10、所述气体传感器8和所述气压传感器9在采集到当前环境的相应信息数据之后，将所述当前环境的信息数据发送至所述边缘计算模块19，经所述边缘计算模块19分析判断后通过网络发送到所述云端服务中心20，其中，所述声学传感器5采用4G/5G网络进行数据传输。
进一步的，所述终端还包括：三轴加速度计4，所述三轴加速度计4设置在所述环境传感器10的正上方，与所述边缘计算模块19通讯连接；风向/风速传感器11，所述风向/风速传感器11设置在所述本体1的顶部中心，与所述边缘计算模块19通讯连接；电子鼻13，所述电子鼻13设置在所述环境传感器10的正下方，与所述边缘计算模块19通讯连接；扬声器14，所述扬声器14设置在所述电子鼻13的正下方，与所述边缘计算模块19通讯连接。
具体而言，所述三轴加速度计4设置在所述环境传感器10的正上方，用于采集所述终端的倾斜状态和异常震动，以通过所述边缘计算模块19实时监测分析出所述终端是否被撞击或倾覆；所述风向/风速传感器11设置在所述本体1的顶部中心，用于监测当前环境的风向和风速；所述电子鼻13设置在所述环境传感器10的正下方，能够采集当前环境中的各种气味信息；所述扬声器14设置在所述电子鼻13的正下方，能够对用户语音控制进行应答反馈和异常预警等，还能播放各种来自所述云端服务中心20的语音实时播报。
进一步的，所述终端还包括：用于识别设备身份信息的RF I D模块12，所述RF I D模块12与所述边缘计算模块19通讯连接；用于实时定位所述终端所处位置的GNSS模块【图中未示出】，所述GNSS模块与所述边缘计算模块19通讯连接。
具体而言，所述RF I D模块12通过电子标签的方式对所述终端的身份信息进行识别管理；所述GNSS模块能够实时定位所述终端所处的位置，其中，所述GNSS模块包括BE IDOU、GPS、GAL I LEO、GLONASS定位模块，进一步实现了所述终端的身份识别和定位的技术效果。其中，所述紫外线传感器6、所述雷达传感器7、所述环境传感器10、所述气体传感器8、所述气压传感器9、所述风向/风速传感器11、所述三轴加速度计4、所述电子鼻13、所述扬声器14、所述RF I D模块12和所述GNSS模块均采用4G/5G/NBI OT/LORAWAN/S I GFOX网络进行数据传输。
进一步的，所述终端还包括：显示屏15，所述显示屏15与所述边缘计算模块19通讯连接；报警模块【图中未示出】，所述报警模块与所述边缘计算模块19通讯连接；基座16，所述基座16设置在所述本体1的底部。
进一步的，所述基座16包括：电机【图中未示出】，所述电机设置在所述基座16内部；滚轮17，所述滚轮17设置在所述基座16下方。
进一步的，所述滚轮17的数量为4个。
具体而言，所述显示屏15用于提供智能人机交互界面，用户可以通过所述显示屏15获得使用帮助以及读取各种传感器的数据和设备状态信息等，所述报警模块通过发声或发光闪烁的方式进行报警，比如在所述气体传感器8监测到当前环境中的有毒气体H2S浓度超标，或当所述雷达传感器7监测到前方有障碍物，亦或当所述紫外线传感器6监测到附近存在火灾警情时，所述报警模块在第一时间发出预警，提醒用户快速处理异常情况。所述基座16位于所述终端的最底部，是所述终端的支撑装置，其内置伺服电机，所述电机可以控制所述终端进行旋转，从而可以采集到不同角度的信息，或者向不同方位进行显示屏15展示和语音播报，为了移动方便，本发明实施例在所述基座16的下方安装有4个滚轮17，所述滚轮17使得用户可以手动移动所述终端，也可以让所述终端按照预设路线进行自动巡航。所述终端将机器变成超越人脑的超级终端，适用于室内外各种复杂的环境中，比如涉及危险操作或具有细菌污染、有害气体、核辐射等威胁人身健康的环境，代替人工执勤完成人类所不能完成的复杂和危险任务。
本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
本发明实施例通过提供一种仿生智能感知终端，所述终端包括：本体；用于采集当前环境信息数据的传感器模块，所述传感器模块设置在所述本体的外表面；用于智能分析和判断所述传感器模块采集到的信息数据的边缘计算模块，所述传感器模块与所述边缘计算模块通讯连接；用于接收所述边缘计算模块发送的信息数据的云端服务中心，所述云端服务中心与所述边缘计算模块网络连接；供电模块，所述供电模块分别与所述传感器模块、所述边缘计算模块及所述云端服务中心电连接。其中，所述传感器模块由多种具有不同功能的传感器组成来模拟人的眼睛、耳朵、鼻子、舌头、身体以及意识等，用于采集自然界中的各种信号，而后将采集到的信息数据发送至所述边缘计算模块分析判断后，最终通过网络发送至云端服务中心，从而解决现有技术中当人类在涉及危险操作或有毒害环境中工作时，会存在完成难度大、危险系数大，且对人身健康造成很大威胁的技术问题。进一步实现了机器具有超越人脑的功能，可代替人工完成所不能完成的复杂、危险动作，工作效率高，大大降低了人身安全威胁，适用于各种复杂环境的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种仿生智能感知终端，其特征在于，所述终端包括:
本体；
用于采集当前环境信息数据的传感器模块，所述传感器模块设置在所述本体的外表面；
用于智能分析和判断所述传感器模块采集到的信息数据的边缘计算模块，所述传感器模块与所述边缘计算模块通讯连接；
用于接收所述边缘计算模块发送的信息数据的云端服务中心，所述云端服务中心与所述边缘计算模块网络连接；
供电模块，所述供电模块分别与所述传感器模块、所述边缘计算模块及所述云端服务中心电连接。
2.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述传感器模块包括：
摄像头，所述摄像头设置在所述本体的上方四周，与所述边缘计算模块通讯连接；
声学传感器，所述声学传感器设置在所述本体的两侧，与所述边缘计算模块通讯连接；
紫外线传感器，所述紫外线传感器均匀设置在所述本体下方四周，与所述边缘计算模块通讯连接；
雷达传感器，所述雷达传感器均匀设置在所述本体下方四周，与所述边缘计算模块通讯连接；
环境传感器，所述环境传感器设置在所述本体的中间，与所述边缘计算模块通讯连接；
气体传感器，所述环境传感器设置在所述本体的中间，与所述边缘计算模块通讯连接；
气压传感器，所述环境传感器设置在所述本体的中间，与所述边缘计算模块通讯连接。
3.如权利要求2所述的终端，其特征在于，所述摄像头包括：
高清摄像头，若干个所述高清摄像头均匀设置在所述本体的上方和顶部；
红外摄像头，若干个所述红外摄像头均匀设置在所述本体的上方和顶部，且所述红外摄像头与所述高清摄像头一一对应设置。
4.如权利要求2所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
三轴加速度计，所述三轴加速度计设置在所述环境传感器的正上方，与所述边缘计算模块通讯连接；
风向/风速传感器，所述风向/风速传感器设置在所述本体的顶部中心，与所述边缘计算模块通讯连接；
电子鼻，所述电子鼻设置在所述环境传感器的正下方，与所述边缘计算模块通讯连接；
扬声器，所述扬声器设置在所述电子鼻的正下方，与所述边缘计算模块通讯连接。
5.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
用于识别设备身份信息的RFID模块，所述RFID模块与所述边缘计算模块通讯连接；
用于实时定位所述终端所处位置的GNSS模块，所述GNSS模块与所述边缘计算模块通讯连接。
6.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
显示屏，所述显示屏与所述边缘计算模块通讯连接；
报警模块，所述报警模块与所述边缘计算模块通讯连接；
基座，所述基座设置在所述本体的底部。
7.如权利要求6所述的终端，其特征在于，所述基座包括：
电机，所述电机设置在所述基座内部；
滚轮，所述滚轮设置在所述基座下方。
8.如权利要求7所述的终端，其特征在于，所述滚轮的数量为4个。
9.如权利要求3所述的终端，其特征在于，所述高清摄像头和所述红外摄像头的数量均为5个。
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