[发明专利]一种井下机器人通用可配置感知决策终端及感知决策方法

说明书

本发明公开了一种井下机器人通用可配置感知决策终端及感知决策方法，终端包括数据感知转换模块、决策处理器、数据传输模块、无线网络通讯模块，其方法特征在于当煤矿发生矿难以后，向井下用于替代救援人员先行到达救援现场的机器人配备通用性的可配置感知决策终端，利用机器人本体的传感器模块，获取机器人传感器数据、井下空间数据，进行快速决策分析，并向机器人传输最优移动路径进行有效避障移动，到达灾害救援指定区域。本发明能够为执行矿难搜救任务的飞行、履带式行走等多种类机器人提供快速决策处理方法寻找最优移动路径，提高了机器人救援移动的灵活性，为救援提供有效的技术支持，缩减机器人在井下移动的时间，具备推广价值。

技术领域

本发明涉及煤矿井下无线通信技术领域，尤其是涉及一种井下机器人通用可配置感知决策终端及感知决策方法。

背景技术

在发生矿难以后，快速进入现场获取实时数据是救援的首要任务。搜救人员需要进入井下进行搜救被困人员，而灾害后的巷道现场本身具备极大的不确定性。在救援人员无法安全进入现场的情况下，很难准确判断现场实时情况。目前，面对矿难现场环境复杂导致救援人员无法进入的问题，较为先进的方案是借助机器人的介入，由飞行机器人、履带式机器人等各类型多功能机器人代替救援人员先行进入灾害现场，这种方式虽然可以有效降低救援人员受伤害概率，提高了救援的工作效力，但是现有搜救多功能机器人存在很多不足。由于矿难现场情况各异，且用于救援的机器人种类繁多，无论是具有飞行功能的机器人还是具有履带式行走功能的机器人，都缺乏统一接口的、可以远程更新和自学习的用于决策逻辑分析的终端装置，面对障碍物的处理方法基本依靠机器人自身出厂前预设的处理逻辑对传感器装置采集到的数据进行判断决策，导致机器人在遇到不同复杂环境时，并不具备灵活决策的能力继续移动，影响了救援的最佳时机。为了解决以上问题，急需研究一种通用适配于飞行、履带式等不同类型机器人的感知决策终端装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种井下机器人通用可配置感知决策终端及感知决策方法，解决了上述提到的利用飞行机器人、履带式机器人等各类型多功能机器人在现场不能灵活决策并选择最佳路线避障移动的问题。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种井下机器人通用可配置感知决策终端，包括：数据感知转换模块、决策处理器、数据传输模块和无线网络通讯模块；

所述数据感知转换模块用于连接机器人，获取机器人采集到的环境数据，对所述环境数据进行多数据信息融合，形成传感器模块数据集，并将所述传感器模块数据集转换为实时空间数据集；

所述无线网络通讯模块用于连接后台服务器，获取更新配置文件和井下空间数据集；

所述决策处理器用于通过所述无线网络通讯模块获取所述更新配置文件和井下空间数据集，通过所述数据感知转换模块获取实时空间数据集，并对所述更新配置文件、井下空间数据集和实时空间数据集进行解析和数据转换，得到对所述机器人进行控制的动作指令；

所述数据传输模块用于连接机器人，将所述动作指令传输给所述机器人。

所述环境数据包括一氧化碳浓度、瓦斯浓度、超声波数据、温度数据、风力数据中的一种或若干种。

所述数据感知转换模块包括：

第一数据获取模块，用于获取机器人本体采集到的环境数据；

信息融合模块，用于对所述数据获取模块中的环境数据进行多数据信息融合，形成传感器模块数据集；

数据集转换模块，用于通过决策处理器输出的数据转换协议将传感器模块数据集转换为实时空间数据集，并传输给决策处理器。

所述决策处理器包括：

第二数据获取模块，用于通过无线网络通讯模块获取更新配置文件和井下空间数据集，并将更新配置文件输出给第一解析模块，将井下空间数据集输出给第二解析模块；