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1. WO2020113660 - ROBOT DE PATROUILLE ET SYSTÈME DE GESTION DE ROBOT DE PATROUILLE

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071  

权利要求书

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附图

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说明书

发明名称 : 巡逻机器人和巡逻机器人管理系统

[0001]
本申请要求在2018年12月5日提交中国专利局、申请号为201811480933.X的中国专利申请的优先权,该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

[0002]
本公开实施例涉及机器人技术领域,例如涉及一种巡逻机器人和巡逻机器人管理系统。

背景技术

[0003]
目前安保工作在社会公共安全中起着不可或缺的作用,尤其是在大型园区,会展中心,大型机场,物流仓库等场所。而随着这些场所的数量不断增加以及规模的不断扩大,因此要越来越多的人力,物力和安保资源来确保这些场所的安全运作。
[0004]
相关的安保技术是以人力巡逻和静态的摄像机定点监控为主,对异常行为、户外环境状况进行监控,然而人力巡逻和定点摄像机组成的监控网络存在保安易疲劳、摄像机易出现死角等固有弱点,无法实时、动态对目标区域进行监控,也不能直观的把握突发事件发生时的现场情形,从而无法对安保资源进行有效、及时的调度,不能满足大型人流、物流场所的安保需求。
[0005]
发明内容
[0006]
本公开实施例提供一种巡逻机器人和巡逻机器人管理系统,以识别异常突发事件,实现对巡逻区域的实时有效监控。
[0007]
在一实施例中,本公开实施例提供了一种巡逻机器人,包括机器人本体和设置在所述机器人本体上的控制系统,所述机器人本体包括底盘系统和设置在所述底盘系统上的容置腔体;
[0008]
所述控制系统包括主控模块、图像处理模块以及图像采集装置,所述主控模块和所述图像处理模块设置于所述容置腔体内,所述主控模块与所述图像处理模块电连接,所述图像处理模块与所述图像采集装置电连接;
[0009]
所述图像采集装置包括设置于所述容置腔体上的球型摄像机,所述图像处理模块包括行为识别单元,所述行为识别单元设置为根据所述图像采集装置采集的环境图像进行行人异常行为识别,生成行人异常行为识别信息,所述主控模块设置为发送所述行人异常行为识别信息给巡逻机器人管理系统。
[0010]
在一实施例中,所述图像处理模块还包括人脸识别单元,所述人脸识别单元设置为根据所述图像采集装置采集的环境图像进行人脸识别,生成人员身份信息,所述主控模块还设置为发送所述人员身份信息给所述巡逻机器人管理系统。
[0011]
在一实施例中,所述图像处理模块还包括车牌识别单元,所述车牌识别单元设置为根据所述图像采集装置采集的环境图像进行车辆车牌识别,生成车辆车牌信息和车辆位置信息,所述主控模块还设置为发送所述车辆车牌信息和车辆位置信息给所述巡逻机器人管理系统。
[0012]
在一实施例中,所述图像采集装置还包括下述至少一项:枪型摄像机和多目集成摄像机;所述图像采集装置与所述主控模块电连接,所述主控模块还设置为将所述图像采集装置采集的环境图像发送给所述巡逻机器人管理系统。
[0013]
在一实施例中,所述机器人本体还包括设置于所述容置腔体上的升降机构,所述图像采集装置设置于所述升降机构上。
[0014]
在一实施例中,所述控制系统还包括射频信息处理模块和射频信息采集装置,所述射频信息处理模块分别与所述主控模块和所述射频信息采集装置电连接,所述射频信息处理模块设置为根据所述射频信息采集装置采集的射频信息进行射频卡识别,生成射频卡身份信息和射频卡数量信息;
[0015]
所述图像处理模块还包括行人识别单元,所述行人识别单元设置为根据所述图像采集装置采集的环境图像进行行人识别,生成行人身份信息和行人数量信息;
[0016]
所述主控模块还设置为将所述射频卡身份信息、所述射频卡数量信息、所述行人身份信息和所述行人数量信息发送给所述巡逻机器人管理系统。
[0017]
在一实施例中,所述控制系统还包括声音处理模块和声音采集装置,所述声音处理模块分别与所述主控模块和所述声音采集装置电连接;
[0018]
所述声音处理模块包括异常声音识别单元,所述异常声音识别单元设置为根据所述声音采集装置采集的声音信息进行异常声音识别,生成异常声音信息,所述主控模块还设置为将所述异常声音信息发送给所述巡逻机器人管理系统。
[0019]
在一实施例中,所述主控模块还设置为将所述声音采集装置采集的声音信息发送给所述巡逻机器人管理系统;
[0020]
所述控制系统还包括声音播放装置,所述主控模块还设置为接收所述巡逻机器人管理系统发送的声音信息,并将从所述巡逻机器人管理系统接收的声音信息发送给所述声音播放装置。
[0021]
在一实施例中,所述控制系统还包括导航避障模块,所述导航避障模块与所述主控模块电连接,所述主控模块还设置为根据所述导航避障模块获取的定位信息和导航信息驱动所述机器人本体移动;
[0022]
其中,所述导航避障模块包括下述至少一项:二维(2Dimensions,2D)激光雷达测距单元、三维(3Dimensions,3D)激光雷达测距单元、姿态测量单元、超声波测距单元、卫星定位导航单元及防跌落单元。
[0023]
在一实施例中,所述底盘系统包括高度可调悬架和差分轮系,所述差分轮系包括车轮、伺服电机、减速机、驱动器模块,所述车轮与所述高度可调悬架连接。
[0024]
在一实施例中,本公开实施例还提供了一种巡逻机器人管理系统,包括至少一个上述的巡逻机器人。
[0025]
在一实施例中,所述巡逻机器人管理系统还包括:
[0026]
云服务器和后台监控系统,所述云服务器分别与所述后台监控系统和所述至少一个巡逻机器人通讯连接;
[0027]
所述云服务器设置为存储每个所述巡逻机器人上的图像采集装置采集的视频流信息和声音采集装置采集的音频流信息,并根据所述后台监控系统的视频查看指令和音频收听指令向所述后台监控系统发送视频流信息和音频流信息。
[0028]
在一实施例中,所述巡逻机器人管理系统还包括:
[0029]
调度系统,所述调度系统分别与所述后台监控系统和所述至少一个巡逻机器人通讯连接;
[0030]
所述调度系统设置为根据所述后台监控系统的巡逻任务指令,控制至少一个所述巡逻机器人根据所述巡逻任务指令进行巡逻。
[0031]
在一实施例中,所述云服务器还设置为向所述后台监控系统发送每个所述巡逻机器人采集的现场信息,所述现场信息包括环境信息;
[0032]
所述云服务器还设置为根据所述后台监控系统的控制指令,对一个或多个所述巡逻机器人进行下述至少一项控制:机械结构控制和电气结构控制;其中,所述机械结构包括设置于巡逻机器人容置腔体上的升降机构,所述电气结构包括设置于巡逻机器人本体上的灯光组件;
[0033]
所述调度系统还设置为向所述后台监控系统发送每个所述巡逻机器人采集的所述现场信息,所述现场信息包括位置信息。
[0034]
在一实施例中,所述巡逻机器人管理系统还包括自动充电站;所述后台管理系统在所述云服务器发送的所述巡逻机器人的状态信息满足预设条件的情况下,向所述调度系统发送巡逻机器人充电指令,所述调度系统控制所述状态信息满足预设条件的巡逻机器人与所述自动充电站对接充电。
[0035]
在一实施例中,所述巡逻机器人管理系统还包括无线通讯系统;所述无线通讯系统设置为使所述云服务器和所述调度系统分别与所述至少一个巡逻机器人无线通讯,以及使所述云服务器和所述调度系统分别与所述后台管理系统无线通讯。

附图说明

[0036]
图1为本公开实施例提供的一种巡逻机器人本体的结构示意图;
[0037]
图2是图1所示巡逻机器人中的控制系统的结构示意图;
[0038]
图3是本公开实施例提供的一种升降机构的结构示意图;
[0039]
图4是本公开实施例提供的又一种巡逻机器人的控制系统结构图;
[0040]
图5是本公开实施例提供的一种巡逻机器人管理系统的结构示意图。

具体实施方式

[0041]
下面结合附图和实施例对本公开进行说明。此处所描述的实施例仅仅用于 解释本公开,而非对本公开的限定。为了便于描述,附图中仅示出了与本公开相关的部分而非全部结构。
[0042]
图1为本公开实施例提供的一种巡逻机器人本体的结构示意图,图2是图1所示巡逻机器人中的控制系统的结构示意图,参考图1和图2,该巡逻机器人包括机器人本体100和设置在机器人本体100上的控制系统200,机器人本体100包括底盘系统110和设置在底盘系统110上的容置腔体120;控制系统200包括主控模块210、图像处理模块220以及图像采集装置230,主控模块210和图像处理模块220设置于容置腔体120内,主控模块210与图像处理模块220电连接,图像处理模块220与图像采集装置230电连接;图像采集装置220包括设置于容置腔体120上的球型摄像机231,图像处理模块220包括行为识别单元221,行为识别单元221设置为根据图像采集装置230采集的环境图像进行行人异常行为识别,生成行人异常行为识别信息,主控模块210设置为发送行人异常行为识别信息给巡逻机器人管理系统。
[0043]
其中,控制系统200设置在机器人本体100上且进行机器人驱动、信息采集、控制、通讯等,控制系统200包括信息采集装置、控制模块、处理器、传输介质等实体的装置,也包括设置于控制模块和处理器等中的控制程序。图像采集装置230中的球型摄像机231设置为采集巡逻机器人所在区域的环境图像,其可以是视频图像,也可以是环境照片,球型摄像机231可以通过控制实现变焦和转向,即可以采集广视角的环境画面,获取全局信息,也可以通过聚焦获取小视角的图像,从而获取细节信息。设置于图像处理装置220中的行为识别单元221可以对采集的画面中的行人进行识别,在一实施例中,还可以对例如人员聚集、打架斗殴等行人异常行为进行识别,从而生成行人异常行为识别信息,并上报给巡逻机器人的管理系统。
[0044]
当巡逻机器人在运行过程中,可在任务中预设的位置开启行人异常行为的识别功能,机器人停止运行,球型摄像机开始自动巡航旋转,通过球型摄像机进行图像采集并由行为识别单元开始检测。如果检测到有人员聚集斗殴等异常现象,立即将异常警报消息通过主控模块上传给巡逻机器人的管理系统,管理系统中的后台监控系统可以调取和显示该巡逻机器人的实时画面,后台值守人员可以远程接管巡逻机器人,控制巡逻机器人移动,并可调整球型摄像机的观察角度,放大查看现场情况等。在一实施例中,行为识别单元可针对生活中的 异常行为事件进行有效识别,目前支持的行为包括打架、偷窃、枪击、纵火和交通事故等行为。在一实施例中,首先从图像采集装置中获取视频流,将其分割成时序片段,然后导入预先训练好的3D卷积网络模型中对其进行特征提取,接着通过分数函数计算每一个片段的得分,正常视频片段的得分一般较低,而异常视频片段的得分通常较高,最后通过设置合理的阈值来判断视频中是否存在异常行为。
[0045]
本公开通过在巡逻机器人的控制系统中设置包括球型摄像机的图像采集装置,并通过包含行为识别单元的图像处理模块进行行人行为分析,判断行人异常行为,从而上报给巡逻机器人管理系统,可以实现对巡逻区域的异常突发事件的自动识别和上报,解决了人力巡逻及定点摄像机的监控网络因为中保安易疲劳、摄像机易出现死角等固有弱点导致无法进行实时有效异常事件的监控的问题,本公开实施例提供的巡逻机器人和巡逻机器人管理系统,可以实时、动态地辅助实现异常事件的识别和监控,能够满足大型人流、物流场所的安保需求。
[0046]
在一实施例中,继续参考图2,该图像处理模块220还包括人脸识别单元222,人脸识别单元222设置为根据图像采集装置230采集的环境图像进行人脸识别,生成人员身份信息,主控模块210设置为发送人员身份信息给巡逻机器人管理系统。
[0047]
其中,当球型摄像机进行环境画面采集时,可以针对环境画面中的行人进行识别,在一实施例中,可以对摄像机采集到的人脸图像进行检测和跟踪,并将人脸的识别信息传输到巡逻机器人管理系统,由后台监控系统进行比对甄别,管理人员流动情况,而且可在后台监控系统中设置黑白名单对比功能,即在人脸识别单元将人脸信息发送主控模块,由主控模块上传巡逻机器人管理系统后,后台监控系统则将人脸信息与黑白名单中的人脸信息进行对比,一旦识别到黑名单中的人员,可立即发出异常,并且,后台监控系统可立即显示该巡逻机器人采集的实时画面,后台值守人员可以远程接管巡逻机器人,控制巡逻机器人移动,并调整球型摄像机的观察角度,放大查看现场情况等。
[0048]
在一实施例中,继续参考图2,该图像处理模块220还包括车牌识别单元223,车牌识别单元223设置为根据图像采集装置230采集的环境图像进行车辆 车牌识别,生成车辆车牌信息和车辆位置信息,主控模块210设置为发送车辆车牌信息和车辆位置信息给巡逻机器人管理系统。
[0049]
其中,当球型摄像机采集到环境信息时,图像处理模块中的车牌识别单元可以识别车牌并分析获取车牌号,生成车辆车牌信息,并且可根据巡逻机器人所在位置,确定车辆的位置信息。同样地,在主控模块将车牌识别单元识别的车辆车牌信息和车辆位置信息上传至巡逻机器人的管理系统后,后台监控系统会将其与车辆数据库进行对比,并将所有对比结果与车牌图片显示在后台监控系统的显示界面中,其中,车辆数据库也可以设置车辆的黑白名单,如果发现该车牌不在白名单中、发现在黑名单中或者此车辆停放位置与数据库预录入位置不一致,则可立即发出异常,并且可由后台监控系统的显示界面显示该巡逻机器人的实时画面,后台值守人员可以远程接管机器人,控制机器人移动,并调整球型摄像机的观察角度,放大查看现场情况等。
[0050]
继续参考图1和图2,图像采集装置230还包括枪型摄像机232和多目集成摄像机233,图像采集装置230与主控模块210电连接,主控模块210还设置为将图像采集装置230采集的环境图像发送给巡逻机器人管理系统。在一实施例中,图像采集装置230还可以包括枪型摄像机232和多目集成摄像机233中的一种。
[0051]
其中,球型摄像机231相对只能针对环境局部进行图像采集,并且要对球型摄像机231进行驱动旋转,以采集全部的环境画面,因此,为了实现360°全角度覆盖的图像采集,本公开实施例提供了枪型摄像机或多目集成相机与球型摄像机结合的视觉解决方案,其还可以支撑枪球联动功能,通过控制球型摄像机转动,定点追踪观察目标。并且,采用枪型摄像机或多目集成相机与球型摄像机结合的图像采集装置,可以更好地获取环境图像的全局信息以及细节信息,获取更加清晰的视频图像,提高行人异常行为识别、行人人脸识别以及车牌识别等功能的准确性。
[0052]
另外,当进行行人异常行为识别时,图像采集装置尽可能地采集较广的环境画面,以增加行人异常行为识别的可靠性,在一实施例中,可通过抬高图像采集装置的高度,来实现采集较广环境画面,因此,图3是本公开实施例提供的一种升降机构的结构示意图,参考图1和图3,在一实施例中,机器人本体 100还包括设置于容置腔体120上的升降机构130,图像采集装置设置于升降机构130上。
[0053]
其中,图1所示的球型摄像头231安装在升降机构130的顶端,升降机构130则隐藏设置在机器人本体100的容置腔体120的上部。升降机构130采用螺旋丝杠式升降杆结构,可采用直流电机直接驱动,通过限位挡块131能够实现垂直方向的直线运动。升降时由于线缆较长较粗,容易缠绕和打结,因此采用螺旋管132将线缆约束起来,从而保证线缆升降时的安全性。
[0054]
示例性地,在会展中心、物流仓库等场所,通常要对人员进行限制,确保该场所中无外来人员,因此通常会对工作人员和参会人员等发放身份卡,以提供身份证明,因此,本公开实施例还针对身份卡的识别提供了一种巡逻机器人,图4是本公开实施例提供的又一种巡逻机器人的控制系统结构图,参考图1和图4,其中,该控制系统还包括射频信息处理模块240和射频信息采集装置250组成,射频信息处理模块240分别与主控模块210和射频信息采集装置250电连接,射频信息处理模块240设置为根据射频信息采集装置250采集的射频信息进行射频卡识别,生成射频卡身份信息和射频卡数量信息;图像处理模块220还包括行人识别单元224,行人识别单元224设置为根据图像采集装置230采集的环境图像进行行人识别,生成行人身份信息和行人数量信息;主控模块210设置为将射频卡身份信息、射频卡数量信息、行人身份信息和行人数量信息发送给巡逻机器人管理系统。
[0055]
其中,参考图1和图4,射频信息采集装置250可包括射频读卡器天线251,射频信息处理模块240则可包括射频读卡器控制器,在进行射频卡识别过程中,射频读卡器控制器可获取射频卡中的身份信息以及射频卡的数量,对应的,即可获得现场人员的身份信息和数量。当然射频读卡器控制器只能获得佩戴有射频卡的人员的信息,为了同时甄别未佩戴射频卡的人员的信息,可协同设置行人识别单元,同样地,通过分析图像采集装置采集的环境图像,识别图像中的人员的身份信息以及人员数量,因此可对整个场所中人员进行全面的识别和监控。在一实施例中,巡逻机器人在运行过程中,会检测当前画面中的行人数量,当巡逻机器人识别到下列两种状态后,会将异常警报消息上报给后台监控系统进行显示。第一种,综合射频信号的判断结果,如果识别到的行人数量大于射频识别到的射频卡数量,则发出警报;第二种,如果巡逻机器人在规定时间规 定区域应该无人员进入的位置运行,则不考虑射频识别的结果直接发出报警。接收到异常警报后,视频监控界面会立即显示该机器人的实时画面,后台值守人员可以远程接管机器人,控制机器人移动,并调整球型摄像机的观察角度,放大查看现场情况。
[0056]
在一实施例中,参考图4,控制系统还可设置声音处理模块260和声音采集装置270,声音处理模块260分别与主控模块210和声音采集装置270电连接;声音处理模块260包括异常声音识别单元261,异常声音识别单元261设置为根据声音采集装置270采集的声音信息进行异常声音识别,生成异常声音信息,主控模块210设置为将异常声音信息发送给巡逻机器人管理系统。
[0057]
其中,声音采集装置270则可包括麦克风271,当识别麦克风采集到声音数据后,由异常声音识别单元进行处理,以识别异常声音,例如尖叫声、爆炸声等,并将异常信息上报给巡逻机器人管理系统。此时管理系统中的后台监控系统可对现场画面进行监控、干预和控制等操作。
[0058]
除此之外,主控模块还可将声音采集装置采集的声音信息发送给巡逻机器人管理系统;控制系统还包括声音播放装置,主控模块还设置为接收巡逻机器人管理系统发送的声音信息,并将从巡逻机器人管理系统接收的声音信息发送给声音播放装置,即该巡逻机器人还具备双向语音对讲功能,并且可包括两种对讲方式,方式一:巡逻机器人管理系统中的后台监控系统通过下发指令,主动打开语音交互功能;方式二:机器人端按下求助按钮打开语音交互功能。
[0059]
对于巡逻机器人,其本身最基本的能力为巡逻,为了使该巡逻机器人在巡逻过程中实现导航避障以及按照预设路径巡逻的功能,设置导航避障模块,继续参考图4,该控制系统中还包括导航避障模块280,导航避障模块280与主控模块210电连接,主控模块210设置为根据导航避障模块280获取的定位信息和导航信息驱动机器人本体100移动;导航避障模块280包括2D激光雷达测距单元281、3D激光雷达测距单元282、姿态测量单元283、超声波测距单元284、卫星定位导航单元285及防跌落单元286中的一种或多种。
[0060]
在一实施例中,可将上述的一个或多个测距单元等结合进行精确地定位测距,其中,2D/3D激光雷达测距单元可获取环境特征信息,陀螺转角仪和航姿参考系统模块等姿态测量单元可获取巡逻机器人的朝向以及位移量。超声波测 距单元可安装在机器人的外壳四周,360度全方向感知周围环境障碍物。卫星定位导航单元可获取全球卫星导航系统信号,获取在户外环境下巡逻机器人的绝对位置和朝向。红外测距传感器和深度相机等防跌落单元可以测量近距离环境信息等,通过多种距离测量及定位的单元,可以精确地获取巡逻机器人的位置信息和环境信息,从而可以根据获取的位置信息和环境信息,进行地图构建以及巡逻路径导航等功能。
[0061]
其中,卫星定位导航单元能够辅助2D/3D激光雷达测距单元进行室外复杂环境的感知,实现环境面积过大时的远距离测距及定位功能,弥补2D/3D激光雷达测距单元测量距离较短的弊端。防跌落单元则可进行较近距离的环境感知,解决了2D/3D激光雷达的近距离扫描存在盲区问题,并可以识别路面断差,辅助机器人进行避障导航。除此之外,还可利用巡逻机器控制系统的图形采集装置,利用图像进行障碍物识别以及测距等功能,而且,可在巡逻机器人底盘系统的前端及后端设置安全防护触边,以作为机器人的最后一道物理安全防护,在受到碰撞的一瞬间会立即对机器人进行紧急制动,保障人员和财产安全。
[0062]
另外,本公开实施例提供的巡逻机器人还设置了一种底盘系统,参考图1,其中该巡逻机器人中的底盘系统110包括高度可调悬架(图中未示出)和差分轮系,差分轮系包括车轮111、伺服电机、减速机、驱动器模块,车轮与高度可调悬架连接。
[0063]
在一实施例中,控制系统中主控模块通过控制驱动器模块,来驱动车轮行走,实现巡逻机器人的巡逻功能。其中,差分轮系与高度可调的独立悬架连接,对于每一个车轮都可单独进行驱动,从而可以实现原地360°转向,高度可调的独立悬架可以调节巡逻机器人的底盘高度,从而适应不同路况进行巡逻,增强机器人对多种地形的适应性以及行驶的稳定性。本公开实施例提供的巡逻机器人可实现最大1.5m/s的移动速度,以及可进行15°的纵坡爬坡以及15°的横坡行驶,可越过100mm高的障碍物等。
[0064]
本公开实施例还提供了一种巡逻机器人管理系统,图5是本公开实施例提供的一种巡逻机器人管理系统的结构示意图,参考图5,该巡逻机器人管理系统包括至少一个本公开实施例提供的任意一种巡逻机器人301。由于巡逻机器人管理系统中采用了本公开实施例提供的巡逻机器人301,因此巡逻机器人管理系统 同样具有上述巡逻机器人的效果。在一实施例中,本公开实施例提供的巡逻机器人管理系统还可以包括其他用于支持巡逻机器人管理系统正常工作的装置和系统等。
[0065]
继续参考图5,在一实施例中,本公开实施例提供的巡逻机器人管理系统中,还包括云服务器302、后台监控系统303,云服务器302分别与后台监控系统303和至少一个巡逻机器人301通讯连接;云服务器302设置为存储每个巡逻机器人301上的图像采集装置采集的视频流信息和声音采集装置采集的音频流信息,并根据后台监控系统303的视频查看指令和音频收听指令向后台监控系统303发送视频流信息和音频流信息。云服务器302还可设置为向后台监控系统303发送巡逻机器人采集的环境信息以及其他现场信息。
[0066]
其中,云服务器302作为前端的巡逻机器人301和后端的后台监控系统303的转发站,设置为将至少一个巡逻机器人采集到的视频流信息和音频流信息等经过压缩的数据进行转发和存储,后台监控系统可实时播放至少一个巡逻机器人采集到的视频和音频,并可调取播放存储在云服务器中的视频和音频。流媒体的云服务器采用分布式架构,当相关服务器的容量或带宽不能满足要求时,可以集群多个媒体服务器,以扩充容量和带宽。除此之外,云服务器还具备命令等其他信息的转发功能,对于后台监控系统针对巡逻机器人发出的命令,可由云服务器负责收集转发至巡逻机器人端,示例性地,后台监控系统在接收到巡逻机器人上传的行人异常行为识别信息后,当存在调整图像采集装置中的球型和枪型摄像机的需求时,可由云服务器转发枪球联动的控制命令给巡逻机器人,以获取较好的视频图像。另外还包括对巡逻机器人行进的控制等命令。云服务器也可将巡逻机器人设置的温湿度信息、图像处理模块生成的视觉检测结果转发给后台监控系统,以实现后台监控系统的监控。
[0067]
继续参考图5,该巡逻机器人管理系统还包括调度系统304,调度系统分别与后台监控系统303和至少一个巡逻机器人301通讯连接;调度系统304设置为根据后台监控系统303的巡逻任务指令,控制巡逻机器人301根据巡逻任务指令进行巡逻。调度系统304还可设置为向后台监控系统303发送每个巡逻机器人301采集的位置信息等现场信息。
[0068]
其中,调度系统304对巡逻机器人301的位置信息、导航信息进行管理以 及向巡逻机器人301发布巡逻任务等,实现任务调度、交通调度、充电管理等稳定调度服务,可协调巡逻机器人301及相关设备的有序工作,是用户控制多机器人协调工作的媒介。
[0069]
巡逻机器人管理系统还包括自动充电站(图中未示出),后台管理系统303在云服务器发送的巡逻机器人的状态信息满足预设条件时,向调度系统304发送巡逻机器人充电指令,调度系统304控制巡逻机器人301与自动充电站对接充电。
[0070]
其中,自动充电站包括自动充电屋和自动充电设备。巡逻机器人移动至自动充电屋内的指定位置区域进行充电,自动充电设备通过传感器定位巡逻机器人的位置信息,控制机械臂移动,主动将自动充电设备与巡逻机器人对接,实现自动充电功能。在一实施例中,当一个或多个巡逻机器人电量低于20%,调度系统就会下发充电任务给该一个或多个巡逻机器人,如果该一个或多个巡逻机器人当前任务优先级较高,则会在执行完该任务后运行充电任务;如果该一个或多个巡逻机器人当前任务优先级较低,则立即结束当前任务,运行充电任务。该一个或多个巡逻机器人返回自动充电站,到达指定停放区域后发送到达命令给充电站,充电站通过红外传感器等量测设备确定巡逻机器人上充电极片的位置,然后控制机械臂开始运动,将充电板与充电极片对接,开始充电任务。当巡逻机器人电量达到100%后,代表充电完成,机械臂退回初始位置,巡逻机器人退出充电站,继续执行刚才未完成的任务,如当前无任务,则返回预设初始位置。
[0071]
继续参考图5,巡逻机器人管理系统中,云服务器302和调度系统304分别与巡逻机器人301和后台监控系统303的通讯,因此可在该管理系统中设置无线通讯系统实现,在一实施例中,该无线通讯系统可采用无线保真(Wireless Fidelity,WIFI)或第四代移动通信技术(The 4th Generation Mobile Communication Technology,4G)通讯方式,以使巡逻机器人管理系统满足部署快捷,场景适应力强的通讯需求。

权利要求书

[权利要求 1]
一种巡逻机器人,包括机器人本体和设置在所述机器人本体上的控制系统,所述机器人本体包括底盘系统和设置在所述底盘系统上的容置腔体; 所述控制系统包括主控模块、图像处理模块以及图像采集装置,所述主控模块和所述图像处理模块设置于所述容置腔体内,所述主控模块与所述图像处理模块电连接,所述图像处理模块与所述图像采集装置电连接; 所述图像采集装置包括设置于所述容置腔体上的球型摄像机,所述图像处理模块包括行为识别单元,所述行为识别单元设置为根据所述图像采集装置采集的环境图像进行行人异常行为识别,生成行人异常行为识别信息,所述主控模块设置为发送所述行人异常行为识别信息给巡逻机器人管理系统。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的巡逻机器人,其中,所述图像处理模块还包括人脸识别单元,所述人脸识别单元设置为根据所述图像采集装置采集的环境图像进行人脸识别,生成人员身份信息,所述主控模块还设置为发送所述人员身份信息给所述巡逻机器人管理系统。
[权利要求 3]
根据权利要求1或2所述的巡逻机器人,其中,所述图像处理模块还包括车牌识别单元,所述车牌识别单元设置为根据所述图像采集装置采集的环境图像进行车辆车牌识别,生成车辆车牌信息和车辆位置信息,所述主控模块还设置为发送所述车辆车牌信息和车辆位置信息给所述巡逻机器人管理系统。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述的巡逻机器人,其中,所述图像采集装置还包括下述至少一项:枪型摄像机和多目集成摄像机;所述图像采集装置与所述主控模块电连接,所述主控模块还设置为将所述图像采集装置采集的环境图像发送给所述巡逻机器人管理系统。
[权利要求 5]
根据权利要求4所述的巡逻机器人,其中,所述机器人本体还包括设置于所述容置腔体上的升降机构,所述图像采集装置设置于所述升降机构上。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的巡逻机器人,其中,所述控制系统还包括射频信息处理模块和射频信息采集装置,所述射频信息处理模块分别与所述主控模块和所述射频信息采集装置电连接,所述射频信息处理模块设置为根据所述射频信息采集装置采集的射频信息进行射频卡识别,生成射频卡身份信息和射频卡数量信息; 所述图像处理模块还包括行人识别单元,所述行人识别单元设置为根据所述图像采集装置采集的环境图像进行行人识别,生成行人身份信息和行人数量信息; 所述主控模块还设置为将所述射频卡身份信息、所述射频卡数量信息、所述行人身份信息和所述行人数量信息发送给所述巡逻机器人管理系统。
[权利要求 7]
根据权利要求1或6所述的巡逻机器人,其中,所述控制系统还包括声音处理模块和声音采集装置,所述声音处理模块分别与所述主控模块和所述声音采集装置电连接; 所述声音处理模块包括异常声音识别单元,所述异常声音识别单元设置为根据所述声音采集装置采集的声音信息进行异常声音识别,生成异常声音信息,所述主控模块还设置为将所述异常声音信息发送给所述巡逻机器人管理系统。
[权利要求 8]
根据权利要求7所述的巡逻机器人,其中,所述主控模块还设置为将所述声音采集装置采集的声音信息发送给所述巡逻机器人管理系统; 所述控制系统还包括声音播放装置,所述主控模块还设置为接收所述巡逻机器人管理系统发送的声音信息,并将从所述巡逻机器人管理系统接收的声音信息发送给所述声音播放装置。
[权利要求 9]
根据权利要求1所述的巡逻机器人,其中,所述控制系统还包括导航避障模块,所述导航避障模块与所述主控模块电连接,所述主控模块还设置为根据所述导航避障模块获取的定位信息和导航信息驱动所述机器人本体移动; 其中,所述导航避障模块包括下述至少一项:二维2D激光雷达测距单元、三维3D激光雷达测距单元、姿态测量单元、超声波测距单元、卫星定位导航单元及防跌落单元。
[权利要求 10]
根据权利要求1所述的巡逻机器人,其中,所述底盘系统包括高度可调悬架和差分轮系,所述差分轮系包括车轮、伺服电机、减速机、驱动器模块,所述车轮与所述高度可调悬架连接。
[权利要求 11]
一种巡逻机器人管理系统,包括至少一个巡逻机器人,所述巡逻机器人为如权利要求1-10任一项所述的巡逻机器人。
[权利要求 12]
根据权利要求11所述的巡逻机器人管理系统,还包括: 云服务器和后台监控系统,所述云服务器分别与所述后台监控系统和所述 至少一个巡逻机器人通讯连接; 所述云服务器设置为存储每个所述巡逻机器人上的图像采集装置采集的视频流信息和声音采集装置采集的音频流信息,并根据所述后台监控系统的视频查看指令和音频收听指令向所述后台监控系统发送视频流信息和音频流信息。
[权利要求 13]
根据权利要求12所述的巡逻机器人管理系统,还包括: 调度系统,所述调度系统分别与所述后台监控系统和所述至少一个巡逻机器人通讯连接; 所述调度系统设置为根据所述后台监控系统的巡逻任务指令,控制至少一个所述巡逻机器人根据所述巡逻任务指令进行巡逻。
[权利要求 14]
根据权利要求13所述的巡逻机器人管理系统,其中: 所述云服务器还设置为向所述后台监控系统发送每个所述巡逻机器人采集的现场信息,所述现场信息包括环境信息; 所述云服务器还设置为根据所述后台监控系统的控制指令,对一个或多个所述巡逻机器人进行下述至少一项控制:机械结构控制和电气结构控制;其中,所述机械结构包括设置于巡逻机器人容置腔体上的升降机构,所述电气结构包括设置于巡逻机器人本体上的灯光组件; 所述调度系统还设置为向所述后台监控系统发送每个所述巡逻机器人采集的所述现场信息,所述现场信息包括位置信息。
[权利要求 15]
根据权利要求13或14所述的巡逻机器人管理系统,还包括:自动充电站; 所述后台管理系统在所述云服务器发送的所述巡逻机器人的状态信息满足预设条件的情况下,向所述调度系统发送巡逻机器人充电指令,所述调度系统控制状态信息满足预设条件的巡逻机器人与所述自动充电站对接充电。
[权利要求 16]
根据权利要求13所述的巡逻机器人管理系统,还包括无线通讯系统; 所述无线通讯系统设置为使所述云服务器和所述调度系统分别与所述至少一个巡逻机器人无线通讯,以及使所述云服务器和所述调度系统分别与所述后台管理系统无线通讯。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]