一种智能巡防机器人及使用该机器人的巡防方法及系统与流程

本发明涉及一种智能巡防机器人及使用该机器人的巡防方法及系统。

背景技术：

随着社会经济的快速发展，城市规模越来越大，很多公司企业为了展示产品和技术、拓展渠道、促进销售、传播品牌会经常举办展会活动，由于展会中人流量很大，人员也很繁杂，在展会中的安防工作就很重要，展会较于普通的住宅巡防、线路巡防等具有如下特点：1、人流密度极大；2、区域切割现象严重；3、突发现象较多。针对展会发明的巡防方法及系统目前还没有现有技术，对展会中的巡防难度问题以及提高巡防效率并没有现有技术提供解决之策。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺点，提供了一种智能巡防机器人及使用该机器人的巡防方法及系统，解决了现有技术中没有针对展会等人流密度大、突发情况多、区域化现象严重的区域进行有效巡防的问题。

一种智能巡防机器人，包括机身，在机身内设有与控制分析模块相连的控制器，所述机身与若干机器人手臂配合铰接设置，在机身下设有运动机构；所述运动机构包括运动机构架，所述运动机构架下设有第一轮系和第二轮系，所述第一轮系设有至少两个驱动轮，所述第二轮系设有至少两个驱动轮，所述第一轮系两驱动轮之间的间隔距离小于第二轮系两驱动轮之间的间隔距离；所述驱动轮包括轮架，在轮架上铰接两对称设置的活塞缸，所述活塞缸的一端与行走轮相连，所述行走轮包括胎体，在胎体内设有轮辋，所述活塞缸的活塞杆伸出活塞缸与轮辋的非中心相连，活塞缸的另一端与轮架铰接相连，在轮辋的侧部设有一旋转电机，所述旋转电机与轮架分离设置，所述旋转电机与控制器相连。

优选的，所述机器人手臂包括手臂主体以及与机器人机身连接的连接部件，所述手臂主体中设置水流通道，所述水流通道一端通过连接部件与水源相连，另一端与手臂主体的前端相连接，在手臂主体中的水流通道上从进入手臂主体一端起依次设置有过滤器、压力控制器、分布控制装置和喷水部件，所述喷水部件设置于手臂主体的前端，所述喷水部件上设置有若干个喷水口；手臂主体中设置距离传感装置，所述距离传感装置一端与机器人机身相连，距离传感装置另一端与所述压力控制器相连接；所述分布控制装置将靠近喷水部件的水流通道分为第一通道、第二通道和第三通道；所述喷水部件从上端到下端分为第一喷水部、第二喷水部和第三喷水部，所述第一喷水部与第一通道配合设置，第二喷水部与第二通道配合设置，第三喷水部与第三通道配合设置。

第一方面，本发明实施例提供了一种巡防方法，包括获取预定巡防地区的方位分布；将巡防地区分割为若干巡防子集；获取巡防路线；机器人按照所述巡防路线进行巡防作业。

优选的，巡防地区的方位分布包括巡防地区的地理位置、周边环境、以及展会中展台的数量及分布、每个展台的位置等。

优选的，将巡防地区分割为若干巡防子集时的分割原则主要考虑展台的分布以及展台所展出商品的价值、重要性等，在分割时如果每个展台展出的商品的价值差不多，那应该尽量保证每一个巡防子集中的展台数量相当，若某个展台中展出物品价值较高，在分割时也可考虑将该展台作为单独的巡防子集。

优选的，巡防路线包括位于巡防地区内、巡防子集外的主巡防路线；还包括在巡防子集中的若干子巡防路线；所述主巡防路线和子巡防路线间有交点。主巡防路线就是各个巡防子集外围的路线，子巡防路线就是各个巡防子集内部的路线，子巡防路线的设置主要依据的是展台以及展台的重要性而设置的，也就是说各个子巡防路线是围绕展台或者其他重要的需要保护的目标而设置的，每一个巡防子集中的若干子巡防路线都是相互连通，呈网状布置，而主巡防路线与子巡防路线间也有交点，也是相互连通的。

优选的，机器人在每一个巡防子集中的巡防作业设置巡防时间阈值。巡防时间阈值是指机器人在每一个巡防子集中的巡防作业都不得小于设定时间。

优选的，巡防时间阈值的设置是根据整个巡防情况可做调整的，一般采用两个思路进行巡防时间阈值的分类，一是尽量做到在每一个巡防子集中，巡防时间阈值与机器人刚好巡防过每一个展台的时间相当；二是差异化处理，根据待巡防区域重要性的不同取不同的权重，然后将整体时间按照权重的不同进行分配。

优选的，机器人到达巡防地区从巡防起点起沿主巡防路线进行巡防，当遇到主巡防路线与子巡防路线的交点时，进入子巡防路线，在巡防时间阈值内，机器人所巡防过的子巡防路线不重复，当达到巡防时间阈值时，从最近的主巡防路线进入下一个巡防子集，在单次巡防任务中，机器人所巡防过的巡防子集不重复。

优选的，机器人包括人、机器人等具有一定巡防作用的主体。

优选的，机器人在巡防中遇到障碍物无法通行时，按预定要求向指定侧行驶并将障碍物位置信息进行反馈。障碍物包括在会场中由于特殊情况的发生使得那一片区域不得使用导致机器人不能按原定路线行走，还包括临时维修导致的某条道路短时间内不能通行；还包括人为造成的某段道路被堵死导致无法顺利通行等。如果是长时间不能通行，该道路在之后的巡防工作中就不再选择，如果是短时间不能通行，则当障碍物清除后，可以继续选择有障碍物的道路。

优选的，障碍物出现在主巡防路线中，机器人按预定要求向指定侧行驶，直至遇到主巡防路线与子巡防路线的交点时，进入子巡防路线。此时如果同时有多个交点可选择，应该排除刚巡防过的巡防子集，在剩下的巡防子集中按原本的巡防顺序进行先后次序选择。由于巡防工作本质上是随机抽查工作，因此在指定侧可以是按照运动方向的左侧、右侧、左侧右侧随机、左侧右侧轮替等方式进行。

优选的，障碍物出现在子巡防路线中且没有达到在该巡防子集中的巡防时间阈值时，机器人按预定要求向指定侧行驶，避开有障碍物的子巡防路线，继续在该巡防子集中进行巡防，当达到巡防时间阈值时，从最近的主巡防路线进入下一个巡防子集。由于巡防工作本质上是随机抽查工作，因此在指定侧可以是按照运动方向的左侧、右侧、左侧右侧随机、左侧右侧轮替等方式进行。

优选的，机器人在巡防中遇到预设的突发情况时，则发出响应，突发情况解除后，机器人按原巡防路线继续进行巡防。突发情况包括包括人与人之间发生冲突，如争吵甚至打架斗殴或偷窃等事件；还包括意外的发生，如发生火灾、人员疾病突发等对生命财物有损害的情况等。发出的响应会根据突发情况的不同而调整，如果是人与人之间的冲突，则响应包括联系会场警卫或者报警；如果发生的是其他意外例如火灾，则应该采取灭火、报警以及及时疏散人群等响应措施。

优选的，在预设的巡防时间内完成巡防作业，当达到预设的巡防时间后，机器人在下一个主巡防路线与子巡防路线的交点进入主巡防路线并沿着主巡防路线回到起点位置或静置在当前位置并以当前位置作为新的起点位置。整个巡防时间与机器人在每一个巡防子集中的巡防时间阈值之间是有关联的，根据整个巡防时间调整巡防时间阈值。巡防工作结束，尽量选择距离起点最近的主巡防路线回到起点位置。

第二方面，本发明实施例提供了一种巡防系统，包括，位置分析模块、分解模块、控制分析模块、机器人。其中，位置分析模块用于获取预定巡防地区的方位分布；分解模块用于将巡防地区分割为若干巡防子集；控制分析模块用于获取巡防路线；机器人用于按照所述巡防路线进行巡防作业。

与现有技术相比，本发明的优点是：通过对巡防区域进行分解成若干巡防子集，就更适用于人流密度大、区域切割现象严重、突发现象较多的展会的巡防工作；通过主巡防路线、子巡防路线以及其交点的设置可以有效的提高巡防效率；由于巡防工作主要在于巡防时间的多少，因此本申请将巡防时间作为巡防动作开始以及结束的重要参考量，在起到控制作用的同时，还能保证巡防效果；本申请适用于不同巡防场合，适用广泛，适合推广。

附图说明：

图1为本发明实施例提供的一种巡防方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种巡防方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的又一种巡防方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的巡防路线示意图；

图5为本发明实施例提供的一种巡防系统示意图。

图6为机器人手臂的原理图；

图7为喷水部件的示意图；

图8为图7的截面图；

图9为机器人的示意图；

图10为驱动轮的示意图。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

图1是本发明实施例提供的一种巡防方法的流程图。

s101，获取预定巡防地区的方位分布。

具体地，在巡防工作进行前，在需要进行巡防的地区先获取整个巡防地区的方位分布，根据巡防地区的地理位置、周边环境、以及展会中展台的数量及分布、每个展台的位置等全面地获取整个巡防地区的方位分布。

s102，将巡防地区分割为若干巡防子集；

具体地，根据展会中展台的分布情况，根据展台的分布以及展台的重要性等情况将巡防地区分割为若干巡防子集。例如，在分割时尽量保证每一个巡防子集中的展台数量相当，若某个展台中展出物品价值较高，在分割时也可考虑将该展台作为单独的巡防子集。例如在图4中，根据展台401的分布情况将整个巡防地区分割为三个巡防子集，即第一巡防子集41、第二巡防子集42、第三巡防子集43，在每个巡防子集中都保证展台401数目相当。

s103，获取巡防路线；

具体地，如图4所示，巡防路线包括位于巡防地区内、巡防子集外的主巡防路线402；还包括在巡防子集中的若干子巡防路线403；所述主巡防路线402和子巡防路线403间有交点。机器人在每一个巡防子集中的巡防作业设置巡防时间阈值。机器人到达巡防地区从巡防起点起沿主巡防路线402进行巡防，当遇到主巡防路线402与子巡防路线403的交点时，进入子巡防路线403，在巡防时间阈值内，机器人所巡防过的子巡防路线403不重复，当达到巡防时间阈值时，从最近的主巡防路线402进入下一个巡防子集，在单次的巡防作业中，机器人所巡防过的巡防子集不重复。

例如，在图4中机器人以左上角处为寻访起点，并沿着最上面的主巡防路线402开始巡防，到主巡防路线402与子巡防路线403的交点时，进入第一巡防子集41中，在巡防时间阈值内，机器人一直在第一巡防子集41中进行巡防，且机器人在第一巡防子集41中所巡防过的子巡防路线403不重复，这样可以使机器人在一定的时间内巡防最多的区域，极大的提高了机器人的巡防效率，避免机器人一直在一条线路上进行巡防，其他的区域被忽略没有被巡防过，当达到巡防时间阈值时，假设此时机器人走到第一巡防子集41中最下面的子巡防路线403时，机器人从该子巡防路线403出来，进入第二巡防子集42中，依次类推，在巡防过程中还得保证机器人所巡防过的巡防子集不重复，这样也是为了避免机器人在一个巡防子集里循环，影响巡防效率。这样机器人在一定时间内，以最有效的巡防方法，完成巡防工作。

s104，机器人按照所述巡防路线进行巡防作业。

具体地，机器人在预设的巡防时间内完成巡防作业，当达到预设的巡防时间后，机器人进入主巡防路线402并沿着主巡防路线402回到起点位置。例如，某个展会需要机器人巡防4个小时，那么机器人会一直在各个巡防子集中进行巡防，当所有的巡防子集都完成巡防工作，但是巡防时间还没有达到4小时限制时，机器人此时会倒过来顺序进行巡防，比如，之前是按照第一巡防子集41、第二巡防子集42、第三巡防子集43的顺序巡防过一遍后，第二遍就会按照第三巡防子集43、第二巡防子集42、第一巡防子集41的巡防顺序进行巡防工作，当达到4个小时的巡防时间限制时，机器人进入主巡防路线402并沿着主巡防路线402回到起点位置。优选为沿着距离起点最近的一条主巡防路线402回到起点位置。这样可以保证在最短的时间内完成巡防工作。

图2为本发明实施例提供的另一种巡防方法的流程图。

s201，获取预定巡防地区的方位分布。

具体地，在巡防工作进行前，在需要进行巡防的地区先获取整个巡防地区的方位分布，根据巡防地区的地理位置、周边环境、以及展会中展台的数量及分布、每个展台的位置等全面地获取整个巡防地区的方位分布。

s202，将巡防地区分割为若干巡防子集。

具体地，根据展会中展台的分布情况，根据展台的分布以及展台的重要性等情况将巡防地区分割为若干巡防子集。

s203，获取巡防路线。

具体地，如图4所示，巡防路线包括位于巡防地区内、巡防子集外的主巡防路线402；还包括在巡防子集中的若干子巡防路线403；所述主巡防路线402和子巡防路线403间有交点。

s204，机器人按照所述巡防路线进行巡防作业。

具体地，机器人在每一个巡防子集中的巡防作业设置巡防时间阈值。机器人到达巡防地区从巡防起点起沿主巡防路线402进行巡防，当遇到主巡防路线402与子巡防路线403的交点时，进入子巡防路线403，在巡防时间阈值内，机器人所巡防过的子巡防路线403不重复，当达到巡防时间阈值时，从最近的主巡防路线402进入下一个巡防子集，机器人所巡防过的巡防子集不重复。

s205，机器人在巡防中是否遇到障碍物。

具体地，若机器人在巡防中遇到障碍物按预定要求向指定侧行驶并将障碍物位置信息进行反馈。若没有遇到障碍物则按原巡防路线行走。

s206，机器人在巡防中遇到障碍物，按预定要求向指定侧行驶并将障碍物位置信息进行反馈。

具体地，若障碍物44出现在主巡防路线402中，机器人按预定要求向指定侧行驶，直至遇到主巡防路线402与子巡防路线403的交点时，进入子巡防路线403。此时，机器人按原路返回，遇到主巡防路线402与子巡防路线403的交点时，若刚巡防过第一巡防子集41，那就只能向右行驶，进入第二巡防子集42。若刚没有巡防过第一巡防子集41，则优选路线为先巡防第一巡防子集41。若障碍物45出现在子巡防路线403中且没有达到在该巡防子集中的巡防时间阈值时，机器人按预定要求向指定侧行驶，避开有障碍物的子巡防路线403，继续在该巡防子集中进行巡防，当达到巡防时间阈值时，从最近的主巡防路线402进入下一个巡防子集。

s207，机器人在巡防中没有遇到障碍物或躲避障碍物后继续进行巡防工作。

具体地，机器人在预设的巡防时间内完成巡防作业，当达到预设的巡防时间后，机器人进入主巡防路线402并沿着主巡防路线402回到起点位置。

图3为本发明实施例提供的又一种巡防方法的流程图。

s301，获取预定巡防地区的方位分布。

具体地，在巡防工作进行前，在需要进行巡防的地区先获取整个巡防地区的方位分布，根据巡防地区的地理位置、周边环境、以及展会中展台的数量及分布、每个展台的位置等全面地获取整个巡防地区的方位分布。

s302，将巡防地区分割为若干巡防子集。

具体地，根据展会中展台的分布情况，根据展台的分布以及展台的重要性等情况将巡防地区分割为若干巡防子集。

s303，获取巡防路线。

具体地，如图4所示，巡防路线包括位于巡防地区内、巡防子集外的主巡防路线402；还包括在巡防子集中的若干子巡防路线403；所述主巡防路线402和子巡防路线403间有交点。机器人在每一个巡防子集中的巡防作业设置巡防时间阈值。机器人到达巡防地区从巡防起点起沿主巡防路线402进行巡防，当遇到主巡防路线402与子巡防路线403的交点时，进入子巡防路线403，在巡防时间阈值内，机器人所巡防过的子巡防路线403不重复，当达到巡防时间阈值时，从最近的主巡防路线402进入下一个巡防子集，机器人所巡防过的巡防子集不重复。

s304，机器人按照所述巡防路线进行巡防作业。

具体地，机器人在预设的巡防时间内完成巡防作业，当达到预设的巡防时间后，机器人进入主巡防路线402并沿着主巡防路线402回到起点位置或者机器人以所处位置作为起点位置进行下一循环的巡防作业。

s305，机器人在巡防中是否遇到预设的突发情况。

具体地，若机器人在巡防中遇到预设的突发情况，则根据突发情况作出相应的响应，若机器人在巡防中没有遇到预设的突发情况，则按原路线进行巡防工作。

s306，机器人在巡防中遇到预设的突发情况，发出响应。

具体地，机器人在巡防中遇到预设的突发情况时，则发出响应，突发情况解除后，机器人按原巡防路线继续进行巡防。其中，突发情况包括人与人之间发生冲突，如争吵甚至打架斗殴或偷窃等事件；还包括意外的发生，如发生火灾等对生命财物有损害的事件，如图4所示，机器人在巡防时，遇到突发情况46，若突发情况属于人与人之间的冲突，则发出的响应为通知会场保安或报警，若突发情况属于意外，则发出的响应为报警并采取一定的措施，例如采取灭火、疏散人群等措施。当突发情况安全解除后，机器人按原巡防路线继续进行巡防。这样会保证机器人在最大限度保障人员的生命财产安全。

s307，机器人在巡防中遇到预设的突发情况发出响应后或者没有遇到预设的突发情况后沿原路进行巡防工作。

具体地，机器人在预设的巡防时间内完成巡防作业，当达到预设的巡防时间后，机器人进入主巡防路线402并沿着主巡防路线402回到起点位置或以现在位置作为新的起点位置。

图5是本发明实施例提供的一种巡防系统示意图。

本系统由位置分析模块s501、分解模块s502、控制分析模块s503、机器人s504组成的。

位置分析模块s501，用于获取预定巡防地区的方位分布；

分解模块s502，用于将巡防地区分割为若干巡防子集；

控制分析模块s503，用于获取巡防路线；

机器人s504，用于按照所述巡防路线进行巡防作业。

一种机器人手臂，包括手臂主体1以及与机器人机身连接的连接部件，所述手臂主体1中设置水流通道2，所述水流通道2一端通过连接部件与水源相连，另一端与手臂主体1的前端相连接，在手臂主体1中的水流通道2上从进入手臂主体1一端起依次设置有过滤器3、压力控制器4、分布控制装置5和喷水部件6，所述喷水部件6设置于手臂主体1的前端，所述喷水部件6上设置有若干个喷水口7。

在手臂主体1中设置距离传感装置，所述距离传感装置一端与机器人机身相连，距离传感装置另一端与所述压力控制器4相连接。距离传感装置用于检测喷水口7与待灭火区域的距离关系，从而按照预定的喷洒压力与距离的管理，确定喷洒压力，以确保能够喷洒到待灭火区域上。

所述分布控制装置5将靠近喷水部件6的水流通道2分为第一通道8、第二通道9和第三通道10。

所述喷水部件6从上端到下端分为第一喷水部11、第二喷水部12和第三喷水部13，所述第一喷水部11与第一通道8配合设置，第二喷水部12与第二通道9配合设置，第三喷水部13与第三通道10配合设置。

所述第一喷水部11上的喷水口7方向朝上与喷水部件6中心轴线夹角为30°。

所述第二喷水部12上的喷水口7方向与喷水部件6中心轴线平行。

所述第三喷水部13上的喷水口7方向朝下与喷水部件6中心轴线夹角为30°。使得三个通道可以单独控制，既能扩大喷洒区域，又能在控制喷洒区域的前提下，在某些情况下，只是一个或者两个动作，进行精确的喷洒。

所述喷水口7在喷水部件6上均匀交错分布。

一种机器人，包括机身14，所述机身14与若干机器人手臂50配合铰接设置，在机身14下设有运动机构15；所述运动机构15包括运动机构架16，所述运动机构架16下设有第一轮系17和第二轮系18，所述第一轮系17设有至少两个驱动轮，所述第二轮系18设有至少两个驱动轮，所述第一轮系17两驱动轮之间的间隔距离小于第二轮系18两驱动轮之间的间隔距离。

所述驱动轮包括轮架19，在轮架19上铰接两对称设置的活塞缸20，所述活塞缸20的一端与行走轮21相连，所述行走轮21包括胎体，在胎体内设有轮辋，所述活塞缸20的活塞杆伸出活塞缸20与轮辋的非中心相连，活塞缸20的另一端与轮架19铰接相连，在轮辋的侧部设有一旋转电机，所述旋转电机与轮架19分离设置，所述旋转电机与控制器相连。底部采用独立设置的行走轮21，每个行走轮21独立运动，提高了对于不同地形和适应能力。在机身14中需要设置储水箱，并将水流通道2与储水箱相连。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。