[发明专利]一种消防机器人、调度方法及灭火系统

权利要求书

1.一种消防机器人，其特征在于，包括本体，本体上安装有处理器和红外热成像传感器，红外热成像传感器用于获得消防机器人周边环境的红外图像，红外热成像传感器通过云台安装在消防机器人的本体上，以改变红外热成像传感器的拍摄方向；处理器能够接收红外图像并执行阴燃火检测算法。

2.根据权利要求1所述的消防机器人，其特征在于，其特征在于，所述阴燃火检测算法包括以下步骤：

获得红外热成像传感器输出的红外图像；

对红外图像进行二值化处理；

提取出高温特征块的个数，以及高温特征块在红外图像中的编号；

若提取到的高温特征块的数量高于设定值，并且有高温特征块编号连续时，则判定为发现阴燃火；否则判定为未发现阴燃火。

3.根据权利要求1所述的消防机器人，其特征在于，所述消防机器人中设置有通信组件，消防机器人之间能够通过通信组件相互通信。

4.一种消防机器人灭火调度方法，利用了权利要求1-3中任意一项所述的消防机器人，其特征在于，包括以下步骤：

多个消防机器人分别在不同区域巡逻，通过红外热成像传感器扫描周围环境，并执行阴燃火检测算法；检测到阴燃火时，执行火势检测算法；

火势小于预设的火灾过大阈值时，当前机器人单独灭火；火势大于火灾过大阈值时，通知其他区域消防机器人支援。

5.根据权利要求4所述的消防机器人灭火调度方法，其特征在于，完成灭火后，留置一个消防机器人对阴燃火监测设定时间，当阴燃火复燃后，进行灭火。

6.根据权利要求4所述的消防机器人灭火调度方法，其特征在于，检测到有阴燃火时，当前消防机器人标定阴燃火坐标，并发送至其他的消防机器人。

7.根据权利要求6所述的消防机器人灭火调度方法，其特征在于，阴燃火坐标的标定方法如下：在巡逻区域的水平面内建立绝对坐标系；

消防机器人当前位置的绝对坐标为(X₀，Y₀)，在红外图像中标记火焰中心点F，调整云台使F点与红外图像中心点重合，读取此时红外热成像传感器的光轴方向与前进方向夹角θ₁，与水平面夹角α₁；前进方向与绝对坐标系中x轴夹角为σ；

消防机器人沿前进方向移动距离k，再次调整云台使F点与红外图像中心点重合，读取此时红外热成像传感器的光轴方向与水平面的夹角θ₂；

根据绝对坐标(X₀，Y₀)，K、θ₁、θ₂、α₁、σ的数值求出点F的绝对坐标。

8.根据权利要求6或7所述的消防机器人灭火调度方法，其特征在于，所述火势检测算法包括：求得消防机器人与阴燃火之间的距离，查询处理器中，当前距离下预设的火灾过大阈值n与火灾熄灭阈值m，并得到当前测量距离下高温特征块个数c；

当ncm则判定为单个消防机器人可灭火；

当nc时则判定为火灾过大，需要多台消防机器人协作灭火；

当cm时则判定为火灾熄灭。

9.根据权利要求4所述的消防机器人灭火调度方法，其特征在于，根据绝对坐标值得到消防机器人与阴燃火之间的距离b，此时喷嘴喷射方向的仰角可知，记为α₂；水流喷射初速度为V₀；最终喷射角度为β；则阴燃火中心点高度H＝b×sinα₂、水流水平速度v_x＝v₀×cosβ，竖直方向初速度v_y＝v₀×sinβ；由能量守恒定理得出：此时消防机器人还需要向火焰方向移动的距离为：

10.一种消防机器人灭火系统，其特征在于，包括多个权利要求1-3中任意一项所述的消防机器人。