[发明专利]一种基于ROS的机器人巡逻消防系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种基于ROS的机器人巡逻消防系统及其控制方法，所述系统由客户端控制，包括机器人和服务器端，服务器端用于接收客户端上传的导航地图并将导航地图发送到机器人，并实时接收机器人在自动巡逻过程中返回的现场画面和报警信息，然后将接收到的现场画面和报警信息实时传送到客户端；机器人用于通过激光雷达进行定位，然后根据导航地图使用驱动模块和惯性导航模块进行巡逻，并将深度摄像头所拍摄到的现场画面和传感器模块检测到的火情对应的报警信息上传到服务器。本发明实现火情的远程巡逻和监测，仅需一个机器人即可实现对所有易着火点的全面覆盖，避免为各个易着火点都设置消防设备而产生高成本。本发明广泛应用于机器人技术领域。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其是一种基于ROS的机器人巡逻消防系统及其控制方法。

背景技术

术语解释：

ROS：机器人操作系统(Robot Operating System)的简称，是一个基于Linux的开源操作系统，目的在于构建一个能够整合不同研究成果，实现算法，代码重用的机器人软件平台。ROS是当前比较流行的机器人控制框架，它让我们节省时间构建机器人的系统框架，更专注算法层面的研究。极大的提高了开发效率。提供了包括硬件抽象描述、底层设备控制、常用功能的实现，程序间信息的传递、程序包管理以及一些可视化数据程序和软件库，并在此平台的基础上开源了很多诸如定位构图，运动与规划，感知与决策等应用软件包。

在图书馆、工地和仓库等场合，消防工作是一个重大任务。这些场合的特征是消防隐患是离散分布的，例如图书馆的各藏书区、仓库的各存货区都存放着大量易燃物品，形成一个个相对独立的易着火点。传统的消防方法是在这些易着火点附近安放灭火器材，使得发生火灾时可以供救火人员及时使用，但是这种消防方法显然太被动。目前常用的消防方法是在这些易着火点附近安装烟雾探测器、摄像头以及喷水器等设备，一旦发生火灾可以及时灭火，但是这种方法需要布置大量器材设备，因此需要很高的成本，往往造成了由于成本太高，有关人员偷工减料使得消防器材设备覆盖不到位，在发生火灾时不能及时扑灭的反效果。

总之，现有的消防手段普遍存在主动性不强、灵敏性不足、智能化程度低、成本高的缺点，无法形成主动防护，容易形成消防保护上的疏漏，一旦发生火灾，将造成严重的财产损失。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目在于提供一种基于ROS的机器人巡逻消防系统及其控制方法。

本发明所采取的第一技术方案是：

一种基于ROS的机器人巡逻消防系统，所述机器人巡逻消防系统由客户端控制，包括机器人和服务器端；

所述机器人包括上位机和下位机；所述上位机包括工控机、深度摄像头和激光雷达，所述工控机安装ROS系统；所述下位机包括控制器、总线模块、驱动模块、传感器模块和惯性导航模块，所述传感器模块包括火焰传感器和/或温度传感器和/或距离传感器，所述控制器通过总线模块分别与驱动模块、传感器模块和惯性导航模块连接，所述控制器与工控机连接；

所述服务器端分别与工控机和客户端连接；

所述服务器端用于接收客户端上传的导航地图并将导航地图发送到机器人，并实时接收机器人在自动巡逻过程中返回的现场画面和报警信息，然后将接收到的现场画面和报警信息实时传送到客户端；

所述机器人用于通过激光雷达进行定位，然后根据导航地图使用驱动模块和惯性导航模块进行巡逻，并将深度摄像头所拍摄到的现场画面和传感器模块检测到的火情对应的报警信息上传到服务器。

进一步地，所述机器人巡逻消防系统还包括灭火装置，所述灭火装置安装在机器人上并与工控机连接；

所述灭火装置用于在机器人的控制下进行灭火，并在机器人向服务器端发出了灭火请求信息时在服务器端的控制下进行灭火。