CN112589811A - 一种消防救援机器人及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种消防救援机器人及其工作方法，属于机器人技术领域，包括由控制终端控制的主机器人，所述主机器人内设有一组子机器人，所述子机器人包括第一机器人、第二机器人、第三机器人……第N机器人，所述第一机器人用于在消防现场救援，所述第二机器人用于在消防现场进行灭活，所述第三机器人用于在消防现场进行排烟……，所述第N机器人用于在消防现场进行其它辅助操作，所述主机器人随子机器人在消防现场同时进行消防救援操作，所述子机器人在完成消防救援操作后自动进入主机器人内进行复位待命。该种消防救援机器人在主机器人内配有多个子机器人，可指派多个子机器人同时进行消防救援操作，可有效提高机器人的消防救援效率。

Description

一种消防救援机器人及其工作方法
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体地，涉及一种消防救援机器人及其工作方法。
背景技术
近些年来，大型火灾事故经常发生在楼栋里或者企业工厂，楼栋里多为易燃气体爆炸或者电气燃烧导致的爆炸；企业工厂多为易燃物品的引爆。由于火灾发生速度快，许多人来不及逃生，只能等待救援或者因火灾而受伤或死伤。在救援过程中，也有消防员因现场火灾而受伤或死伤的，而且消防员救灾效率较低，时效较长，最终使火灾现场损失较大。
随着科技的发展，现有专用于消防救援的机器人，由机器人通过远程控制进入火灾发生地进行救援操作，可避免消防员的受伤，而且机器人的消防救援效率更高。但是现有消防救援机器人多为单一式的机器人，即只能是一台机器人代替一人完成一项操作，机器人无法同时进行多人的操作，导致机器人的消防救援效率无法进一步提高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种消防救援机器人及其工作方法，该种消防救援机器人在主机器人内配有多个子机器人，在主机器人进入火灾地后，可根据现场情况指派多个子机器人同时进行消防救援操作，可有效提高机器人的消防救援效率；该种消防救援机器人的工作方法简单，由控制终端远程控制，并可实时掌控火灾现场消防救援情况，以实现机器人智能化消防救援。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种消防救援机器人，包括由控制终端控制的主机器人，所述主机器人内设有一组子机器人，所述子机器人包括第一机器人、第二机器人、第三机器人……第N机器人，所述第一机器人用于在消防现场救援，所述第二机器人用于在消防现场进行灭活，所述第三机器人用于在消防现场进行排烟……，所述第N机器人用于在消防现场进行其它辅助操作，所述主机器人随子机器人在消防现场同时进行消防救援操作，所述子机器人在完成消防救援操作后自动进入主机器人内进行复位待命。
进一步地，所述N的数量≥3。
进一步地，所述子机器人的执行命令由主机器人和控制终端均可操控，所述主机器人及子机器人的救援过程通过数据传输给控制终端。
进一步地，所述控制终端通过互联网给主机器人发出指令。由互联网远程监控，可使人们在控制终端即能掌握了解现场火灾情况，并根据实际情况对机器人发出指令，操作智能化，减少救援人员受伤。
进一步地，所述主机器人及子机器人内均设有语音对讲模块、图像采集模块、运动控制模块、危险源检测模块、环境探测模块及数据处理模块，所述语音对讲模块包括扬声器及指令处理系统，所述扬声器用于在消防救援现场发出指令声音及扩大音量，所述图像采集模块由高温摄像头组成，所述高温摄像头可实时向控制终端传播消防救援现场场景，所述运动控制模块包括超声波传感器和GPS定位器，所述超声波传感器可通过发出超声波来测试与障碍物的距离后控制机器人的移动，所述GPS定位器可对机器人进行定位，并由控制终端来监测其位置及发出移动路径，所述危险源探测模块包括用于探测易燃物品的易燃物品传感器，以便于及时阻止火灾的进一步扩散；所述环境探测模块包括用于检测生命体的生命探测仪、检测现场温度的温度传感器及检测现场空气浓度的空气检测传感器；所述数据处理模块用于将机器人所检测的现场数据进行收集处理，再传送给控制终端，以便于控制终端能够及时掌握消防现场情况。
本发明还提供了一种消防救援机器人的工作方法，使用如上所述的一种消防救援机器人，包括如下工作步骤：
（1）根据消防初步评估状况，在消防发生地指派主机器人完成消防救援操作，主机器人在接收消防救援指令后进入火灾发生地内进行消防救援操作；
（2）主机器人进入火灾发生地点时，随即对火灾情况进行勘察，由图像采集模块对火灾现场进行摄像并将所获取图像传播给控制终端，危险源检测模块可同步检测周围是否存在易燃物品，生命探测仪可检测周围是否有需要救援的人，如果有生命体的存在，则指令对应救援的第一机器人前往生命体所在地点进行救援；温度传感器及空气检测传感器可检测周围环境，并根据火灾情况对第二机器人及第三机器人发出灭火及排烟指令，第二机器人及第三机器人接收指令后则做出相应消防救援操作，在各子机器人进行消防救援操作时，主机器人也在进行相应的消防救援操作；
（3）在各个机器人执行相关指令过程中，其完成情况通过数据处理模块实时传送给控制终端，控制终端可根据所获取的现场情况实时调整对机器人的操作命令，使机器人根据现场情况作出不同指令的调整；
（4）在各机器人完成消防救援操作后，对各个子机器人的机身状况进行修检，合格后的各个子机器人进入主机器人内进行复位，以待下一次的消防救援操作；不合格的机器人需要对其进行修复，经修复合格的机器人可继续进入主机器人内。
进一步地，所述步骤（2）中的易燃物品传感器可检测的易燃物品包括易燃气体、易燃固体及易燃液体。对易燃物品的检测可使机器人及时杜绝火灾的进一步扩大，避免火灾的进一步扩散。
进一步地，所述步骤（2）中的第二机器人在进行灭火操作时，可前往火灾地的消防器材所在地拿取消防器材进行灭火，也可以用自身备用的灭火器材进行灭火，具体可根据现场情况调整。
进一步地，所述步骤（2）中的空气检测传感器所检测气体包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳及氮氧化合物的浓度。根据所检测的空气质量，可对进行排烟的第三机器人发出不同位置的排烟指令，以使现场火灾得到控制，且现场空气质量不会使等待救援的人造成进一步损害。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的一种消防救援机器人及其工作方法，该种消防救援机器人在主机器人内配有多个子机器人，在主机器人进入火灾地后，可根据现场情况指派多个子机器人同时进行消防救援操作，可有效提高机器人的消防救援效率；该种消防救援机器人的工作方法简单，由控制终端远程控制，并可实时掌控火灾现场消防救援情况，以实现机器人智能化消防救援。
附图说明
图1为本发明所述的一种消防救援机器人结构图；
图2为本发明所述的一种消防救援机器人系统控制图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1-2所示，一种消防救援机器人，包括由控制终端控制的主机器人，所述主机器人内设有一组子机器人，所述子机器人包括第一机器人、第二机器人、第三机器人……第N机器人，其中，所述N的数量可以≥3，所述第一机器人用于在消防现场救援，所述第二机器人用于在消防现场进行灭活，所述第三机器人用于在消防现场进行排烟……，所述第N机器人用于在消防现场进行其它辅助操作，所述主机器人随子机器人在消防现场同时进行消防救援操作，所述子机器人在完成消防救援操作后自动进入主机器人内进行复位待命。所述子机器人的执行命令由主机器人和控制终端均可操控，所述主机器人及子机器人的救援过程通过数据传输给控制终端。所述控制终端通过互联网给主机器人发出指令，比如4G通信，蓝牙。
其中，所述主机器人及子机器人内均设有语音对讲模块、图像采集模块、运动控制模块、危险源检测模块、环境探测模块及数据处理模块，所述语音对讲模块包括扬声器及指令处理系统，所述扬声器用于在消防救援现场发出指令声音及扩大音量，所述图像采集模块由高温摄像头组成，所述高温摄像头可实时向控制终端传播消防救援现场场景，所述运动控制模块包括超声波传感器和GPS定位器，所述超声波传感器可通过发出超声波来测试与障碍物的距离后控制机器人的移动，所述GPS定位器可对机器人进行定位，并由控制终端来监测其位置及发出移动路径，所述危险源探测模块包括用于探测易燃物品的易燃物品传感器，以便于及时阻止火灾的进一步扩散；所述环境探测模块包括用于检测生命体的生命探测仪、检测现场温度的温度传感器及检测现场空气浓度的空气检测传感器；所述数据处理模块用于将机器人所检测的现场数据进行收集处理，再传送给控制终端，以便于控制终端能够及时掌握消防现场情况。
实施例2
一种消防救援机器人的工作方法，使用如实施例1所述的一种消防救援机器人，包括如下工作步骤：
（1）根据消防初步评估状况，在消防发生地指派主机器人完成消防救援操作，主机器人在接收消防救援指令后进入火灾发生地内进行消防救援操作；
（2）主机器人进入火灾发生地点时，随即对火灾情况进行勘察，由图像采集模块对火灾现场进行摄像并将所获取图像传播给控制终端，危险源检测模块可同步检测周围是否存在易燃物品，所述易燃物品传感器可检测的易燃物品包括易燃气体、易燃固体及易燃液体，生命探测仪可检测周围是否有需要救援的人，如果有生命体的存在，则指令对应救援的第一机器人前往生命体所在地点进行救援；温度传感器及空气检测传感器可检测周围环境，所述空气检测传感器所检测气体包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳及氮氧化合物的浓度，还可以检测一些有毒有害气体，并根据火灾情况对第二机器人及第三机器人发出灭火及排烟指令，第二机器人及第三机器人接收指令后则做出相应消防救援操作，所述第二机器人在进行灭火操作时，可前往火灾地的消防器材所在地拿取消防器材进行灭火，也可以用自身备用的灭火器材进行灭火，具体可根据现场情况调整，在各子机器人进行消防救援操作时，主机器人也在进行相应的消防救援操作；
（3）在各个机器人执行相关指令过程中，其完成情况通过数据处理模块实时传送给控制终端，控制终端可根据所获取的现场情况实时调整对机器人的操作命令，使机器人根据现场情况作出不同指令的调整；
（4）在各机器人完成消防救援操作后，对各个子机器人的机身状况进行修检，合格后的各个子机器人进入主机器人内进行复位，以待下一次的消防救援操作；不合格的机器人需要对其进行修复，经修复合格的机器人可继续进入主机器人内。
以上所述仅是本发明的几个实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种消防救援机器人，其特征在于：包括由控制终端控制的主机器人，所述主机器人内设有一组子机器人，所述子机器人包括第一机器人、第二机器人、第三机器人……第N机器人，所述第一机器人用于在消防现场救援，所述第二机器人用于在消防现场进行灭活，所述第三机器人用于在消防现场进行排烟……，所述第N机器人用于在消防现场进行其它辅助操作，所述主机器人随子机器人在消防现场同时进行消防救援操作，所述子机器人在完成消防救援操作后自动进入主机器人内进行复位待命。
2.根据权利要求1所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述N的数量≥3。
3.根据权利要求1所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述子机器人的执行命令由主机器人和控制终端均可操控，所述主机器人及子机器人的救援过程通过数据传输给控制终端。
4.根据权利要求3所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述控制终端通过互联网给主机器人发出指令。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种消防救援机器人，其特征在于：所述主机器人及子机器人内均设有语音对讲模块、图像采集模块、运动控制模块、危险源检测模块、环境探测模块及数据处理模块，所述语音对讲模块包括扬声器及指令处理系统，所述扬声器用于在消防救援现场发出指令声音及扩大音量，所述图像采集模块由高温摄像头组成，所述高温摄像头可实时向控制终端传播消防救援现场场景，所述运动控制模块包括超声波传感器和GPS定位器，所述超声波传感器可通过发出超声波来测试与障碍物的距离后控制机器人的移动，所述GPS定位器可对机器人进行定位，并由控制终端来监测其位置及发出移动路径，所述危险源探测模块包括用于探测易燃物品的易燃物品传感器，以便于及时阻止火灾的进一步扩散；所述环境探测模块包括用于检测生命体的生命探测仪、检测现场温度的温度传感器及检测现场空气浓度的空气检测传感器；所述数据处理模块用于将机器人所检测的现场数据进行收集处理，再传送给控制终端，以便于控制终端能够及时掌握消防现场情况。
6.一种消防救援机器人的工作方法，使用如权利要求5所述的一种消防救援机器人，其特征在于：包括如下工作步骤：
（1）根据消防初步评估状况，在消防发生地指派主机器人完成消防救援操作，主机器人在接收消防救援指令后进入火灾发生地内进行消防救援操作；
（2）主机器人进入火灾发生地点时，随即对火灾情况进行勘察，由图像采集模块对火灾现场进行摄像并将所获取图像传播给控制终端，危险源检测模块可同步检测周围是否存在易燃物品，生命探测仪可检测周围是否有需要救援的人，如果有生命体的存在，则指令对应救援的第一机器人前往生命体所在地点进行救援；温度传感器及空气检测传感器可检测周围环境，并根据火灾情况对第二机器人及第三机器人发出灭火及排烟指令，第二机器人及第三机器人接收指令后则做出相应消防救援操作，在各子机器人进行消防救援操作时，主机器人也在进行相应的消防救援操作；
（3）在各个机器人执行相关指令过程中，其完成情况通过数据处理模块实时传送给控制终端，控制终端可根据所获取的现场情况实时调整对机器人的操作命令，使机器人根据现场情况作出不同指令的调整；
（4）在各机器人完成消防救援操作后，对各个子机器人的机身状况进行修检，合格后的各个子机器人进入主机器人内进行复位，以待下一次的消防救援操作；不合格的机器人需要对其进行修复，经修复合格的机器人可继续进入主机器人内。
7.根据权利要求6所述的一种消防救援机器人的工作方法，其特征在于：所述步骤（2）中的易燃物品传感器可检测的易燃物品包括易燃气体、易燃固体及易燃液体。
8.根据权利要求6所述的一种消防救援机器人的工作方法，其特征在于：所述步骤（2）中的第二机器人在进行灭火操作时，可前往火灾地的消防器材所在地拿取消防器材进行灭火，也可以用自身备用的灭火器材进行灭火，具体可根据现场情况调整。
9.根据权利要求6所述的一种消防救援机器人的工作方法，其特征在于：所述步骤（2）中的空气检测传感器所检测气体包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳及氮氧化合物的浓度。
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