[发明专利]一种超视距VR智能搜救系统及方法

权利要求书

1.一种超视距VR智能搜救系统，其特征在于，包括超视距远程显控系统、5G智能搜救机器人和搜救系统云端服务器；所述超视距远程显控系统、5G智能搜救机器人、搜救系统云端服务器之间通过有线或无线连接至公共网络，实现双向互联通信。

2.根据权利要求1所述的一种超视距VR智能搜救系统，其特征在于，所述超视距远程显控系统包括显控计算机组件或VR显控设备；显控计算机组件的显示装置包括加固主机、显示器；显控计算机组件的操控装置包括操控台、鼠标、键盘；VR显控设备的显示装置包括头戴式VR一体机，VR显控设备的操控装置包括蓝牙、操控手柄。

3.根据权利要求1所述的一种超视距VR智能搜救系统，其特征在于，所述5G智能搜救机器人包括安装在本体顶部的5G交换系统(1)，安装在本体前部的生命探测系统，导航运动控制系统和安装在本体后部的油电混动系统(4)以及负载设备，负载设备包括执行机械臂、基站设施、生命物资以及医疗急救物资。

4.根据权利要求3所述的一种超视距VR智能搜救系统，其特征在于，所述5G交换系统(1)内置5G收发器、网络交换机以及WIFI6热点。

5.根据权利要求3所述的一种超视距VR智能搜救系统，其特征在于，所述生命探测系统包括双目可见光变焦探测器(10)、热成像、红外探测器(11)、声音探测器(12)、激光测距仪(13)以及5G交换系统(1)底部的光电信息处理组件(2)。

6.根据权利要求3所述的一种超视距VR智能搜救系统，其特征在于，所述导航运动控制系统包括云台电机(5)、驱动电机(6)、舵机(7)、GNSS接收机(8)、IMU(9)以及运动控制信息处理组件(3)，所述云台电机(5)驱动云台调节生命探测系统各探测器的角度；驱动电机(6)和舵机(7)分别为5G智能搜救机器人提供驱动和角度调节动力；GNSS接收机(8)安装在5G交换系统(1)顶部，IMU(9)布置在本体中部，运动控制信息处理组件(3)，位于光电信息处理组件(2)底部。

7.根据权利要求3所述的一种超视距VR智能搜救系统，其特征在于，所述油电混动系统(4)包括燃料发电机、临时储能装置、储能电池以及混电装置。

8.根据权利要求1所述的一种超视距VR智能搜救系统，其特征在于，所述搜救系统云端服务器提供云端管控服务包括登录验证、机器人状态同步、任务记录和搜救设备映射管理。

9.一种超视距VR智能搜救系统的工作方法，其特征在于，5G智能搜救机器人先电源启动，自动连接云端服务器，更新搜救机器人ID系统电源状态使能，然后开始状态自检，判断远程遥控连接是否稳定，启动燃料发动机、开始搜救作业；

其中，状态自检包括：网络连接状态、生命探测系统状态、执行机构状态、导航状态、储能电源状态、燃料发电状态以及负载设备状态；网络连接状态包括网络制式及延迟；生命探测系统状态包括双目可见光、红外、声音、激光测距等探测器连接状态；执行机构状态包括云台电机、驱动电机、舵机连接状态、位置反馈、负载力矩；导航状态包括卫星数量、经纬高、右前上速度、俯仰偏航滚转姿态；储能电源状态包括电压、剩余电量；燃料发电状态包括是否发电、燃料余量；负载设备状态包括负载1、2、……、n连接状态；

超视距远程显控系统启动并登录，接着选择账户内搜救机器人ID，获取账户下搜救机器人ID状态，判断搜救机器人ID系统电源状态是否使能，然后建立远程显控连接，检查搜救机器人系统状态，判断机器人系统状态是否全部正常，最后开始超视距智能搜救工作；

搜救机器人ID系统电源状态、搜救机器人系统状态、遥控连接状态通过搜救系统云端服务器握手连接后，进行实时通信。

10.一种超视距VR智能搜救方法，其特征在于，5G智能搜救机器人端探索流程，5G智能搜救机器人端搜救流程；超视距远程显控系统探索流程，超视距远程显控系统搜救流程

5G智能搜救机器人端探索流程为：针对灾后现场环境，通过双目可见光变焦探测器采集双目可见光图像进行双目图传、人形检测；通过热成像、红外探测器采集热成像、红外图像进行红外图传、人形检测、温度检测；合并可见光和红外两个波段的人形检测结果；通过声音采集器麦克风采集声音进行声音编码；通过激光测距仪进行距离测量；同时采集5G交换系统的网络状态，GNSS的卫导信息，IMU的惯导信息，油电混动系统的储能状态、发电状态，负载设备状态，机构运动及负载状态，将所有探索结果打包发送；

超视距远程显控系统探索流程为：对5G智能搜救机器人端探索结果进行收包解码，对声音解码通过扬声器、耳麦输出，分解双目可见光图像数据、人形标记信息、红外图像数据、温度标记信息、图像中心距离、网络制式及延迟、卫星数量及经纬高、右前上速度及俯仰偏航滚转姿态、电压与剩余电流、是否发电与燃料余量、负载1、2、……n设备状态、云台电机、驱动电机、舵机连接状态、位置反馈、负载力矩，进行图像及状态信息的合成，输出到显控台屏幕观测、头戴式VR观测，供搜救人员进行灾后现场环境分析；

超视距远程显控系统搜救流程为：根据VR视线方向、即VR一体机姿态输出云台控制指令，输出蓝牙手柄操控指令为运动控制指令，输出操控台指令为系统控制指令，输出语音指令为声音编码，将所有搜救指令打包发送；

5G智能搜救机器人端搜救流程为：对搜救指令进行收包解码，输出云台姿态控制指令到云台姿态控制回路、控制云台电机、驱动云台机构、观测灾后现场环境；输出运动控制指令分解到驱动控制回路、控制驱动电机、驱动动力轮组、实现灾后现场运动；输出运动控制指令分解到舵机控制回路、控制舵机、驱动摆动机构、实现灾后现场越障；输出系统控制指令分解到负载设备、实现负载设备控制；输出系统控制指令分解到油电混动系统、操控油电混动系统启停与切换；输出系统控制指令分解到光学变焦机构、实现双目可见光探测器光学变焦；输出声音解码到声音发生器、向灾后现场广播语音消息；通过以上共同作用于灾后现场环境，实现超视距、沉浸式搜救作业。