CN111973925B - 机器人协作灭火的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种机器人协作灭火的方法、装置及系统，本申请的方法包括机器人获取消防系统发送的灭火任务；中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；若存在火灾隐患信息，则通过机器视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，所述灭火装置为机器人自身加装的部件。本申请是为了解决现有的机器人灭火系统存在的问题。
Description
技术领域
本申请涉及智能消防技术领域，具体而言，涉及一种机器人协作灭火的方法、装置及系统。
背景技术
随着数字化和智能化技术在各个领域的深入发展，更多的智能化设备在室内场景中发挥作用。对于灭火的场景，目前也出现了一些机器人灭火系统。目前常用的机器人灭火系统中，机器人替代人进行24小时消防巡逻，在机器人巡逻的过程中能够在发现火情时及时的灭火。发明人在应用现有的机器人灭火系统的过程中发现，存在如下问题：需要专用的灭火机器人，而且对于室内空间大的场景，灭火机器人的需求量增加，需要量越大成本越大，而机器人数量少时无法保证及时的发现火情并及时处理，影响灭火的效率。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种机器人协作灭火的方法、装置及系统，以解决上述现有的机器人灭火系统存在的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种机器人协作灭火的方法，所述方法包括：
机器人获取消防系统发送的灭火任务；
中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；
若存在火灾隐患信息，则通过机器视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，所述灭火装置为机器人自身加装的部件。
可选的，所述控制灭火装置进行灭火还包括：
灭火执行预设时段后，预测是否能够独立完成灭火；
若能完成，则向消防系统以及云平台上报后，继续执行灭火任务；
若不能完成，则停止灭火，向消防系统以及云平台上报。
可选的，在获取消防系统发送的灭火任务之后，所述方法还包括：
检测是否有灭火的权限；
若有灭火的权限，则执行中断当前的执行的非灭火任务。
可选的，所述通过机器视觉识别确定着火点包括：
通过图像摄取装置获取实时图像；
对实时图像进行分析确定着火点的位置坐标；或，
结合实时图像的分析结果以及传感器信息确定着火点的位置坐标，所述传感器信息包括火灾隐患信息。
可选的，所述通过机器视觉识别确定着火点包括：
通过图像摄取装置获取实时图像；
将所述实时图像发送给云平台，以供云平台对实时图像进行分析确定着火点的位置坐标；
接收云平台返回的着火点的位置坐标。
可选的，所述预测是否能够独立完成灭火包括：
获取所述预设时段后的图像信息；
根据预设时段后的图像信息、所述实时图像、预设时段判断火势的变化；
根据火势的变化判断是否能够独立完成灭火。
为了实现上述目的，根据本申请的第二方面，提供了一种机器人协作灭火的装置。
所述装置包括：
获取单元，用于获取消防系统发送的灭火任务；
第一检测单元，用于中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；
灭火单元，用于若存在火灾隐患信息，则通过视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，所述灭火装置为机器人自身加装的部件。
可选的，所述灭火执行单元还包括：
预测模块，用于灭火执行预设时段后，预测是否能够独立完成灭火；
第一灭火模块，用于若能完成，则向消防系统以及云平台上报后，继续执行灭火任务；
第二灭火模块，用于若不能完成，则停止灭火，向消防系统以及云平台上报。
可选的，所述装置还包括：
第二检测单元，用于在获取消防系统发送的灭火任务之后，检测是否有灭火的权限；
执行单元，用于若有灭火的权限，则执行中断当前的执行的非灭火任务。
为了实现上述目的，根据本申请的第三方面，提供了一种机器人协作灭火的系统。
所述系统包括机器人、消防系统、云平台：
所述机器人，用于执行上述第一方面中任一所述的机器人协作灭火的方法；
所述消防系统，用于向机器人下发灭火任务；
所述云平台，用于接收机器人上报的信息；根据机器人上传的实时图像确定着火点位置坐标。
为了实现上述目的，根据本申请的第八方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述第一方面中任意一项所述的机器人协作灭火的方法。
在本申请实施例中，机器人协作灭火的方法、装置及系统中，机器人获取消防系统发送的灭火任务；中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；若存在火灾隐患信息，则通过机器视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，灭火装置为机器人自身加装的部件。可以看出，本申请中，本申请是机器人系统同建筑消防系统对接，能够实现多系统协作快速响应迅速灭火的功能，不需要机器人刻意的进行巡检。机器人可以在执行非灭火任务的过程中，也可以接收灭火任务，然后实施灭火，即机器人不是专用的机器人，可以是引领或者配送的机器人，对其加装灭火装置进行改造，就可以实现正常情况下执行非灭火任务，在有火情时及时执行灭火任务。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例提供的一种机器人协作灭火的方法流程图；
图2是根据本申请实施例提供的另一种机器人协作灭火的方法流程图；
图3是根据本申请实施例提供的又一种机器人协作灭火的方法流程图；
图4是根据本申请实施例提供的一种机器人协作灭火的装置的组成框图；
图5是根据本申请实施例提供的另一种机器人协作灭火的装置的组成框图；
图6是根据本申请实施例提供的一种机器人协作灭火的系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
首先需要说明的是，本申请的提出是基于数字化和智能化技术在各个领域的深入发展，更多的智能化设备在室内场景中发挥作用。引领及配送机器人应用已经比较普及，落地的场景越来越多的情况。
根据本申请实施例，提供了一种机器人协作灭火的方法，如图1所示，该方法包括：
S101.机器人获取消防系统发送的灭火任务。
本实施例主要针对的室内场景，消防系统为建筑消防系统，对于本申请的实现，原有的建筑消防系统只需要进行简单的改进就可以实现下发灭火任务给机器人。具体的改进可以为：提前在消防系统中存储室内包含的所有机器人的标识信息，当消防系统检测到火灾隐患进行报警提示时，通过无线网络同时向室内部分机器人或者所有的机器人下发灭火任务。
另外，在实际应用中，消防系统下发给机器人的灭火任务可以先发送给管理机器人的云平台，然后由云平台根据报警的等级以及地点选择性的将灭火任务下发给靠近报警地点的机器人或者没有任务执行的机器人。
对于消防系统直接下发灭火任务以及通过云平台转发灭火任务的情况，在实际应用中可以设置对应的实施条件，比如当报警等级高时，即情况比较严重时选择消防系统直接下发灭火任务，当报警等级低时，即情况较轻时，可以选择通过云平台转发灭火任务。报警等级的高低可以根据预设的判断规则进行判断。
另外，需要说明的是，灭火任务中可以包括报警的等级以及报警的地点等信息。
S102.中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息。
本申请中，机器人是主要负责引领或者配送的机器人，在接收到灭火任务之前机器人可能为待机状态，也可能为在执行引领或者配送任务等非灭火任务。如果是在执行引领或者配送任务等非灭火任务，则中断当前执行的非灭火任务后开始执行灭火任务，若为待机状态则直接执行灭火任务。具体的执行灭火任务包括：根据灭火任务中的报警地点，规划到达报警地点的路径，然后按照规划的路径向报警点行进，在快到达报警地点或者在到达报警地点后开始检测是否存在火灾隐患信息。火灾隐患信息包括明火、烟、易燃易爆气体等。火灾隐患信息可以通过机器人自身的摄像头，烟雾、气体等传感器进行检测。
S103.若存在火灾隐患信息，则通过机器视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火。
其中，灭火装置为机器人自身加装的部件，灭火装置可以为微型灭火器或其他便携灭火装置，需根据机器人以及灭火装置的现有硬件结构进行设计安装。
当存在火灾隐患信息时，先通过机器视觉识别确定着火点，具体的确定着火点的方式包括以下两种：
第一种方式：机器人本地判断
首先，通过图像摄取装置获取实时图像；
图像摄取装置为可以采集图像信息的任意装置，比如CCD摄像头。实时图像为机器人周围的实时图像。
其次，对实时图像进行分析确定着火点的位置坐标；或，结合实时图像的分析结果以及传感器信息确定着火点的位置坐标，传感器信息包括火灾隐患信息。
根据机器视觉识别技术对图像信息进行分析，确定出着火点的位置。机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，并对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能。本实施例中，具体是将图像中的像素分布和亮度、颜色等信息转变为数字化信号，然后经过运算抽取着火点的特征(质心、颜色特征)，实现着火点的自动识别。
第二种方式：云平台判断
云平台判断的方式与机器人本地判断的方式的区别在于，获取实时图像后，是由机器人将实时图像上传给云平台，由云平台进行图像的分析确定着火点的位置坐标，然后返回给机器人。
确定着火点的位置坐标后，就可以向灭火装置发出指令，实施灭火的操作。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施例的机器人协作灭火的方法中，机器人获取消防系统发送的灭火任务；中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；若存在火灾隐患信息，则通过机器视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，灭火装置为机器人自身加装的部件。可以看出，本申请中，本申请是机器人系统同建筑消防系统对接，能够实现多系统协作快速响应迅速灭火的功能，不需要机器人刻意的进行巡检。机器人可以在执行非灭火任务的过程中，也可以接收灭火任务，然后实施灭火，即机器人不是专用的机器人，可以是引领或者配送的机器人，对其加装灭火装置进行改造，就可以实现正常情况下执行非灭火任务，在有火情时及时执行灭火任务。
进一步的，考虑到实际应用中，可能存在不需要或者不能进行灭火任务的机器人，在机器人获取消防系统发送的灭火任务后，中断当前执行的非灭火任务之前，还包括检测是否有灭火的权限；若有灭火的权限，则执行中断当前的执行的非灭火任务。灭火的权限可以通过向云平台询问获取，也可以在机器人的权限配置信息中查找确认。
进一步的，机器人在灭火过程中具备自保护策略，比如灭火1分钟后未达到效果停止灭火，上报信息，供消防系统进行后续灭火决策。具体的实施流程可以为：机器人灭火执行预设时段后，预测是否能够独立完成灭火；若能完成，则向消防系统以及云平台上报后，继续执行灭火任务；若不能完成，则停止灭火，向消防系统以及云平台上报。预设时段可以为1分钟、2分钟等等。
对于预测是否能够独立完成灭火可以为：获取预设时段后的图像信息；根据预设时段后的图像信息、实时图像、预设时段判断火势的变化；根据火势的变化判断是否能够独立完成灭火。若经过预设时段后火势变小，表示可以控制，即可以独立完成灭火；若火势变大，表示不可以控制，即不可以独立完成灭火。
若能完成，则向消防系统以及云平台上报可以独立完成的通知信息，使消防系统知晓可以完成灭火，并对灭火任务的执行进行监控和配合；以及让云平台对机器人正在执行的非灭火任务进行调控，并对灭火任务的执行进行监控和配合。若不能完成，向消防系统以及云平台上报无法独立完成的通知信息，使消防系统进行后续灭火的决策；使云平台知晓不可以完成灭火，使云平台给出撤离或其他的指令。
给出具体的示例，对本申请实施例的协作灭火流程进行说明，如图2和图3所示。图2为机器人在接收到灭火任务前是待机状态，如果接收到灭火任务，则判断是否有灭火权限，如果没有灭火权限，则继续待机；若有灭火权限，则检测是否有明火；若没有明火，则继续待机，若有明火，则控制灭火装置进行灭火；在灭火预设时段后，判断灭火的有效性，即是否可以独立完成灭火，若灭火有效，则上报信息，继续灭火；若灭火无效，则停止灭火，上报信息，继续待机接收其他的任务。图3为机器人在接收到灭火任务前正在执行引领或配送任务，如果接收到灭火任务，则判断是否有灭火权限，如果没有灭火权限，则继续执行引领或配送任务；若有灭火权限，则检测是否有明火；若没有明火，则继续引领或配送任务，若有明火，则控制灭火装置进行灭火；在灭火预设时段后，判断灭火的有效性，即是否可以独立完成灭火，若灭火有效，则上报信息，继续灭火；若灭火无效，则停止灭火，上报信息。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
根据本申请实施例，还提供了一种机器人协作灭火的装置，该装置位于机器人中，如图4所示，该装置包括：
获取单元21，用于获取消防系统发送的灭火任务；
第一检测单元22，用于中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；
灭火单元23，用于若存在火灾隐患信息，则通过视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，灭火装置为机器人自身加装的部件。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施例的机器人协作灭火的装置中，机器人获取消防系统发送的灭火任务；中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；若存在火灾隐患信息，则通过机器视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，灭火装置为机器人自身加装的部件。可以看出，本申请中，本申请是机器人系统同建筑消防系统对接，能够实现多系统协作快速响应迅速灭火的功能，不需要机器人刻意的进行巡检。机器人可以在执行非灭火任务的过程中，也可以接收灭火任务，然后实施灭火，即机器人不是专用的机器人，可以是引领或者配送的机器人，对其加装灭火装置进行改造，就可以实现正常情况下执行非灭火任务，在有火情时及时执行灭火任务。
进一步的，如图5所示，灭火执行单元23还包括：
预测模块231，用于灭火执行预设时段后，预测是否能够独立完成灭火；
第一灭火模块232，用于若能完成，则向消防系统以及云平台上报后，继续执行灭火任务；
第二灭火模块233，用于若不能完成，则停止灭火，向消防系统以及云平台上报。
进一步的，如图5所示，装置还包括：
第二检测单元24，用于在获取消防系统发送的灭火任务之后，检测是否有灭火的权限；
执行单元25，用于若有灭火的权限，则执行中断当前的执行的非灭火任务。
本实施中各模块以及功能的实现可以参见前述对应的方法实施例的实现，此处不再赘述。
根据本申请实施例，还提供了一种机器人协作灭火的系统，如图6所示，该系统包括：机器人31、消防系统32、云平台33：
机器人31，用于执行上述方法实施例中的机器人协作灭火的方法；
消防系统32，用于向机器人下发灭火任务；
云平台33，用于接收机器人上报的信息；根据机器人上传的实时图像确定着火点位置坐标。
本实施中各模块以及功能的实现可以参见前述对应的方法实施例的实现，此处不再赘述。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施例的机器人协作灭火的系统中，机器人获取消防系统发送的灭火任务；中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；若存在火灾隐患信息，则通过机器视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，灭火装置为机器人自身加装的部件。可以看出，本申请中，本申请是机器人系统同建筑消防系统对接，能够实现多系统协作快速响应迅速灭火的功能，不需要机器人刻意的进行巡检。机器人可以在执行非灭火任务的过程中，也可以接收灭火任务，然后实施灭火，即机器人不是专用的机器人，可以是引领或者配送的机器人，对其加装灭火装置进行改造，就可以实现正常情况下执行非灭火任务，在有火情时及时执行灭火任务。
最后，对本申请所有实施例的机器人协作灭火的方式的有益效果进行总结：
1.增加机器人附加功能，提高使用价值；
2.为现有机器人附加简单灭火功能，硬件上集成微型灭火装置，软件增加控制，系统上同建筑消防系统对接实现协作快速响应迅速灭火功能。可以在火灾早期阶段进行及时处理。
根据本申请实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述图1-图3方法实施例中的机器人协作灭火的方法。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种机器人协作灭火的方法，其特征在于，所述方法包括：
机器人获取消防系统发送的灭火任务；
中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；
若存在火灾隐患信息，则通过机器视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，所述灭火装置为机器人自身加装的部件；
所述控制灭火装置进行灭火还包括：
灭火执行预设时段后，预测是否能够独立完成灭火；
若能完成，则向消防系统以及云平台上报后，继续执行灭火任务；
若不能完成，则停止灭火，向消防系统以及云平台上报；
在获取消防系统发送的灭火任务之后，所述方法还包括：
检测是否有灭火的权限；
若有灭火的权限，则执行中断当前的执行的非灭火任务。
2.根据权利要求1所述的机器人协作灭火的方法，其特征在于，所述通过机器视觉识别确定着火点包括：
通过图像摄取装置获取实时图像；
对实时图像进行分析确定着火点的位置坐标；或，
结合实时图像的分析结果以及传感器信息确定着火点的位置坐标，所述传感器信息包括火灾隐患信息。
3.根据权利要求1所述的机器人协作灭火的方法，其特征在于，所述通过机器视觉识别确定着火点包括：
通过图像摄取装置获取实时图像；
将所述实时图像发送给云平台，以供云平台对实时图像进行分析确定着火点的位置坐标；
接收云平台返回的着火点的位置坐标。
4.根据权利要求2或3所述的机器人协作灭火的方法，其特征在于，所述预测是否能够独立完成灭火包括：
获取所述预设时段后的图像信息；
根据预设时段后的图像信息、所述实时图像、预设时段判断火势的变化；
根据火势的变化判断是否能够独立完成灭火。
5.一种机器人协作灭火的装置，其特征在于，所述装置包括：
获取单元，用于获取消防系统发送的灭火任务；
第一检测单元，用于中断当前执行的非灭火任务，根据灭火任务检测是否存在着火灾隐患信息；
灭火单元，用于若存在火灾隐患信息，则通过视觉识别确定着火点，控制灭火装置进行灭火，所述灭火装置为机器人自身加装的部件；
所述灭火单元还包括：
预测模块，用于灭火执行预设时段后，预测是否能够独立完成灭火；
第一灭火模块，用于若能完成，则向消防系统以及云平台上报后，继续执行灭火任务；
第二灭火模块，用于若不能完成，则停止灭火，向消防系统以及云平台上报；
第二检测单元，用于在获取消防系统发送的灭火任务之后，检测是否有灭火的权限；
执行单元，用于若有灭火的权限，则执行中断当前的执行的非灭火任务。
6.一种机器人协作灭火的系统，其特征在于，所述系统包括机器人、消防系统、云平台：
所述机器人，用于执行上述权利要求1-4中任一所述的机器人协作灭火的方法；
所述消防系统，用于向机器人下发灭火任务；
所述云平台，用于接收机器人上报的信息；根据机器人上传的实时图像确定着火点位置坐标。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-4任意一项所述的机器人协作灭火的方法。
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