[发明专利]一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法

摘要

本发明公开一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法。灭火机器人包括车体以及设置在车体上的视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统和供电系统；供电系统由电池组和电源稳压模块组成，分别与视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统和移动平台系统相连接并为其提供电源；控制系统分别与视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统和移动平台系统相连接并起到控制作用；ZIGBEE信号收发模块与数字信号处理模块连接，起到数据传输作用；移动平台系统包括履带，主动轮和移动平台控制模块；移动平台上布设其余各系统的相应部件。采用灭火机器人能够自动识别路径并进入火场独立完成灭火。

主权项

1.一种基于图像处理的灭火机器人，包括：车体(2)以及设置在车体(2)上的视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统、供电系统；所述供电系统与视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统分别相连接并为其提供电源，所述视频采集系统通过控制系统与机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统相连接，所述控制系统与车体(2)相连接实现灭火机器人的行走，其特征在于，所述车体(2)包括主动轮(1b)和设置在主动轮(1b)上的履带(1a)；所述视频采集系统采用双目摄像头水；所述机械臂系统包括镜像结构的左机械臂(5)和右机械臂(6)；所述灭火水炮系统包括水炮电机(9a)，水平方向旋转连接管(9b),竖直方向旋转喷水口(9c)；控制系统为控制箱(4)，所述控制箱(4)包括电源稳压模块(4a)、机械爪臂控制模块(4b)、ZIGBEE信号收发模块(4c)、数字信号处理模块(4d)、嵌入式控制器(4e)、消防栓连接器控制模块(4f)、水管收束控制模块(4g)、移动平台控制模块(4h)和水炮控制模块(4i)；所述电源稳压模块(4a)与电池组(3)连接并为其输入电源，还与机械爪臂控制模块(4b)，ZIGBEE信号收发模块(4c)，数字信号处理模块(4d)，嵌入式控制器(4e)，消防栓连接器控制模块(4f)，水管收束控制模块(4g)，移动平台控制模块(4h)，水炮控制模块(4i)连接并为其提供各自对应的工作电源，所述机械爪臂控制模块(4b)与左机械臂(5)以及右机械臂(6)的各舵机连接并为其提供电源，所述ZIGBEE信号收发模块(4c)与数字信号处理模块(4d)连接，可将传入数字信号处理模块(4d)的图像远程传送至移动设备上，用于观测火场火势情况，所述数字信号处理模块(4d)与双目摄像头(10)相连接，用于控制所述双目摄像头的转动，以及接收、处理与分析双目摄像头(10)传入的实时图像，再将分析所得信息传入嵌入式控制器(4e)，所述嵌入式控制器(4e)与各模块相连接，用于协调机器人的动作，完成灭火工作，所述消防栓连接器控制模块(4f)与嵌入式控制器(4e)相连，用于机器人自带水管与消防栓的连接，以及控制消防栓阀门的开闭，所述水管收束控制模块(4g)与嵌入式控制器(4e)相连，用于控制中心水管转接头(8)的旋转，带动控制机器人自带水带的收张，所述移动平台控制模块(4h)与嵌入式控制器(4e)相连，用于控制主动轮(1b)以及履带(1a)的转动，从而控制机器人的车体(2)运动，所述水炮控制模块(4i)与嵌入式控制器(4e)相连，用于控制水炮电机(9a)的转动，以及水平方向旋转连接管(9b)和竖直方向旋转喷水口(9c)的运动，控制水炮的开关以及喷射方向。