[发明专利]一种青少年国防科技研究专用的人形哨兵机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机器人领域，尤其涉及一种青少年国防科技研究专用的人形哨兵机器人。

背景技术

哨兵机器人是一个集环境感知、路线规划、动态决策、行为控制以及报警装置十一体的多功能综合系统，采用哨兵机器人可实行定时、定点监控巡逻或不间断流动巡逻，将机器人用于军事巡逻工作，具有广阔的应用前景，近年来已受到国内外的重视，成为军用机器人新的研究方向，哨兵机器人集技术和保安监控功能于体，通常由移动机构、感知子系统、控制子系统和报警子系统以及通讯子系统组成，移动机构是哨兵机器人的主体，决定了哨兵机器人的运动空间和活动能力，可采用步行式、轮式、履带式和混合式等机构形式，感知系统一般采用摄像感知系统、超声波测距仪、激光测距仪、接触和接近觉传感器、红外线传感器等，随着近年来通讯技术、计算机技术、人工智能技术、传感技术以及哨兵机器人技术的迅速发展，为哨兵机器人的研究与开发奠定了坚实的基础和良好的发展前景，哨兵机器人的工作环境往往存在不确定性，因此还必须考虑其安全可靠性和抗干扰性，而采用多传感器信息融台技术探测环境，以增加信息的互补性和容错性，近年对智能机器人的研究表明，在复杂非整备环境中工作的自主哨兵机器人，除了要提高其自动化程度，还需要依靠模式识别及障碍物识别、实时数据传输及人工智能方法来为机器人获取全局战略信息。

目前发展较快且对哨兵机器人发展影响较大的关键技术是：多传感器信息融合技术、导航技术、智能控制技术。多传感器信息融合技术要让哨兵机器人正常工作．必须对机器人自身的位置和方向信息以及外部环境进行检测和判断，对哨兵机器人的位置、姿态、速度和系统内部状态等进行监控的为内部传感器，通常有：编码器、CSP、磁罗盘、激光全局定位传感器、陀螺仪、激光雷达等。感知、处理机器人所处的工作环境的静态和动态信息的为外部传感器，通常有：视觉传感器、超声波传感器、红外传感器、接触和接近传感器等。在哨兵机器人系统往往装有多种传感器，融合内、外各传感器的信息可以增加其互补性，更正确、更全面的反映出外界环境的特征，使得哨兵机器人适应工作环境的变化，此外，除了具有移动功能之外，哨兵机器人本体配置了敏感的烟雾、温度、湿度、气味、声音及热释红外等传感器用于在工作环境中巡逻时执行其对异常状况的感知和及时报警功能。

哨兵机器人巡逻按照预先给出的巡逻任务，能够根据已知的地图信息作出全局路径规划，并在行进过程中，不断感知局部工作环境信息，自主作出各种决策，随时调整自身位姿，回避障碍，引导自身安全行驶，同时完成制定区域的定时、定点或循环巡逻保安工作，哨兵机器人一般分为室内型及室外型两种，目前在一些发达国家，已经开始采用哨兵机器人对军事基地、核武器设施、洲际导弹发射井、军需仓库、军火库、机场、铁路枢纽、港口、储油区，及其它重要设施进行安保巡逻工作。哨兵机器人作为机器人领域中的一个新产品，将代替人类完成重要场合的监控保安工作，或是与定点监控相结台，构成完整的巡逻监控系统，因此哨兵机器人将具有诱人的市场前景，目前欧美国家在哨兵机器人研究开发方面已取得很大进展，并多用于军事基地。随着哨兵机器人性能的提高、成本的降低和关键技术的完善，根据现有的软硬件条件，价格适中、性价比高的自主智能哨兵机器人产品会在不久的将来面世，哨兵机器人将有相当大的市场前景和发展空间，另外对哨兵机器人改造而用于其它用途的可塑性很大，潜在应用领域也将相当可观。

国内目前已开始对哨兵机器人展开研究开发工作，特别是针对哨兵机器人的运动规划与控制方面，我国在哨兵机器人方面也有一些研究，但可供应用的成果还比较少，本发明针对我国日益增多、不断壮大的物流部门、交通抠纽的保安巡逻的需求，设计了一种青少年国防科技研究专用的人形哨兵机器人，应用于小区、工厂等地的保卫巡逻任务，具有工作时间长，隐蔽性好，准确率高的特点，能替代人员或与人员结合使用保证保卫目标的安全，其主要功用是晚上作为明哨替代真人哨兵站岗执勤，其摄像头可红外探测到有人接近，然后人形嘴语言播放器会主动对接近者大声喊出“口令”的问话，若对方回答“口令”有误，则人形机器人哨兵大声喊话“举起手来”，从而提醒躲在暗处潜伏的真人哨兵快速处置敌情，消除威胁或消灭敌人，作为一种青少年国防科技研究使用，适应了军事现代化的迅速发展，为未来战争中将机器人作为军事武器装备的广泛使用起到了推动促进作用，并为研究开发哨兵机器人奠定了技术基础，同时，为青少年展示了国防机器人领域的科研技术水平，促进了国防教育的推广和发展。

发明内容

本发明提供了一种青少年国防科技研究专用的人形哨兵机器人。