[发明专利]一种精确定位火灾搜救机器人

权利要求书

1.一种精确定位火灾搜救机器人，包括机器人本体，机器人本体上安装有一个主控制系统（1）、三个GPS卫星定位模块（2a、2b、2c）、一个姿态传感系统（3）、一个GSM彩信模块（4）、五个串口摄像机（5a、5b、5c、5d、5e）、一个环境探测系统（6）、一个无线数据传输模块（7）、履带驱动机构（8）和高性能蓄电池（9），其特征在于所述主控制系统（1）与所述姿态传感系统（3）之间采用RS232相连，所述主控制系统（1）分别与三个所述GPS卫星定位模块（2a、2b、2c）之间采用RS232相连，所述主控制系统（1）分别与五个所述串口摄像机（5a、5b、5c、5d、5e）之间采用RS232相连，所述主控制系统（1）与所述环境探测系统（6）之间采用RS232相连，所述主控制系统（1）与所述GSM彩信模块（4）之间采用RS232相连，所述主控制系统（1）与所述无线数据传输模块（7）之间采用RS232相连，所述主控制系统（1）与高性能蓄电池（9）相连，完成系统供电功能；所述主控制系统（1）与所述履带驱动机构（8）相连，通过精确定位算法获得机器人精确定位信息，通过图像拼接技术获得机器人所处环境的环境图像信息，通过GSM彩信和无线数据传输技术保证双通道数据可靠传输。

2.根据权利要求1所述的精确定位火灾搜救机器人，其特征在于所述主控制系统（1）包括一个主控制微处理器（101）、串口扩展电路（102）、一个电源控制监测电路（103）、一个通讯接口电路（104）、一个电机驱动电路（105）、按键（106）、指示灯（107）、SD卡（108）和一个复位调试电路（109），所述主控制系统（1）用于实现机器人精确定位的计算、机器人环境信息、定位信息和图像信息的GSM彩信发送、GSM远程指令接收和处理、机器人环境信息、定位信息和图像信息的无线数据发送、无线数据远程控制指令的处理、电源监测和指示、履带驱动机构的控制。

3.根据权利要求1所述的精确定位火灾搜救机器人，其特征在于所述精确定位算法是通过三个GPS卫星定位模块（2a、2b、2c）获得三组定位信息，通过姿态传感系统（3）获得机器人姿态角度信息，两者相联合，通过已知三个GPS卫星定位模块（2a、2b、2c）固定安装在机器人本体上三个位置的位置三角形和机器人姿态角度信息，获得安装位置三角形的水平影射三角形，通过进行归一化最小误差比较确定两组可信定位信息，通过三角形重心计算算法获得机器人精确定位信息。

4.根据权利要求1所述的精确定位火灾搜救机器人，其特征在于所述三个GPS卫星定位模块（2a、2b、2c）分别布置于机器人本体上三个相互具有有效距离的固定位置，用于获得机器人三点固定位置所对应的GPS定位信息，并把信息通过RS232传输给所述主控制系统（1），为机器人精确定位提供数据信息。

5.根据权利要求1所述的精确定位火灾搜救机器人，其特征在于所述姿态传感系统（3）用于获得机器人的姿态信息，包括多轴姿态角度和加速度信息，并把信息通过RS232传输给所述主控制系统（1），为机器人精确定位提供数据信息。

6.根据权利要求1所述的精确定位火灾搜救机器人，其特征在于所述GSM彩信模块（4）通过RS232与所述主控制系统（1）相连，用于将机器人的精确定位信息、机器人环境信息、机器人所处环境的图像信息发送给控制中心，并接收控制中心的GSM信息，实现远程控制；所述无线数据传输模块通过RS232与所述主控制系统相连，用于将机器人的精确定位信息、机器人环境信息、机器人所处环境的图像信息发送给控制中心，并接收控制中心的无线控制信息，实现远程控制；最终实现数据图像等信息的双通道可靠传输。

7.根据权利要求1所述的精确定位火灾搜救机器人，其特征在于所述五个串口摄像机（5a、5b、5c、5d、5e）分别布置于机器人的前后左右上五个方向，获得机器人所处环境的五方向图像信息，并通过串口RS232分别传输给所述主控制系统（1），提供救援图像信息。

8.根据权利要求1所述的精确定位火灾搜救机器人，其特征在于所述环境探测系统（6）包括温度传感器、湿度传感器和激光测距仪，主要用于获取机器人的环境温度、湿度信息和环境障碍物信息，并传输给所述主控制系统（1），提供救援环境信息。

9.根据权利要求1所述的精确定位火灾搜救机器人，其特征在于所述履带驱动机构（8）用于实现机器人的前进、后退和转向驱动，与所述主控制系统（1）相连，实现机器人的移动控制。