本發明屬于自動化控制技術領域，具體涉及一種爬壁救援機器人控制方法。

背景技術：

自50 年代第一臺機器人研制成功至今，機器人技術的發展基本上經歷了3個階段：第一段為示教再現型，它重復最初示教的工作；第二代為具有感知功能的可編程型，具有視覺、力覺、觸覺及接近覺等感知功能，這兩代機器人主要為大規模生產所采用，如裝配、鍛壓、噴漆、焊接及檢修等工作；第三代為智能型，這種機器人裝有多種傳感器，基于人的思維方式進行判斷，對作業環境具有適應性，能夠基于環境的變化自動編程，從而確定動作。第三代機器人與第五代計算機技術密切相關，對于機器人的開發與應用，國內外機器人專家公認為應該優先發展工作于惡劣環境下的特種機器人。建筑行業是僅次于礦業的第二危險行業，施工過程中事故多、勞動強度大、生產率低，在建筑行業中引入機器人技術可以把建筑活動擴展到人所不適的場所，并且可以提高作業效率，將人類從簡單重復及繁重危險的傳統作業中替代出來。

技術實現要素：

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種爬壁救援機器人方法，適用于火災發生時，救援難度大，無法正確定位受災人員的情況下進行展開搜救的機器人，特別適用于高層、超高層建筑的火災救援，爬壁救援機器人通過爬壁可快速到達火災樓層，通過彩色攝像機、熱成像儀、通訊系統展開搜救。

技術方案：本發明所述的一種爬壁救援機器人控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

（1）首先將救援機器人控制裝置與爬壁機器人進行固定連接；

（2）預設爬壁機器人按照既定路線或者采用人工無線遙控的路線進行移動；

（3）爬壁機器人移動的同時啟動調節機械臂和救援機器人控制裝置，調節機械臂進行360°無死角探測，救援機器人控制裝置進行圖像獲取和處理；

（4）救援機器人控制裝置進行圖像獲取時，首先通過溫度傳感器和火焰傳感器進行檢測，如果檢測周圍有火災發生，則啟動圖像獲取模塊進行實時視頻監測和熱成像；若溫度傳感器和火焰傳感器檢測周圍無火災發生，則繼續前行；

（5）獲取圖像后的處理：對發生火災處進行視頻截圖和熱成像處理，并將處理后的視頻截圖和熱成像圖像通過無線通訊模塊發送給控制中心；

（6）最后將處理后的圖像進行地址定位和標記，并存儲在存儲模塊中，同時發生給控制中心，以便后續處理；

（7）救援機器人在行進過程中，實時監測周圍的障礙物，然后通過檢測到的障礙物實時進行規避，同時機器人的行進通過驅動模塊驅動。

進一步的，所述爬壁救援機器人包括爬壁機器人，調節機械臂和救援機器人控制裝置，所述爬壁機器人與建筑物墻壁通過磁力連接，所述爬壁機器人活動運動在建筑物墻壁上，所述爬壁機器人上固定連接有調節機械臂的一端，所述調節機械臂的另一端連接有救援機器人控制裝置；所述救援機器人控制裝置包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、火焰傳感器、圖像處理模塊和避障模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報警模塊、無線通訊模塊、電機驅動模塊、消防滅火器材和調節機械臂，所述電機驅動模塊還連接有爬壁機器人，所述控制器還連接有存儲模塊和電源模塊。

進一步的，所述建筑物墻壁包括豎直方向和水平方向的墻壁。

進一步的，所述調節機械臂采用360°全方向調節。

進一步的，所述控制器采用單片機或PLC。

進一步的，所述避障模塊采用超聲波或紅外線感應裝置，帶有感應探頭。

進一步的，所述感應探頭為若干個， 且分布在爬壁機器人的周圍。

進一步的，所述圖像獲取模塊包括彩色攝像機和熱成像儀。

進一步的，所述圖像處理模塊包括視頻截取模塊、圖像濾波模塊和人識別模塊。

有益效果：本發明適用于火災發生時，救援難度大，無法正確定位受災人員的情況下進行展開搜救的機器人，特別適用于高層、超高層建筑的火災救援，爬壁救援機器人通過爬壁可快速到達火災樓層，通過彩色攝像機、熱成像儀、通訊系統展開搜救。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的結構示意圖；

圖2為本發明的控制原理結構框圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示的一種爬壁救援機器人，包括爬壁機器人1，調節機械臂2和救援機器人控制裝置3，所述爬壁機器人1與建筑物墻壁通過磁力連接，所述爬壁機器人1活動運動在建筑物墻壁上，所述爬壁機器人1上固定連接有調節機械臂2的一端，所述調節機械臂2的另一端連接有救援機器人控制裝置3；所述救援機器人控制裝置3包括控制器，所述控制器的輸入端分別連接有溫度傳感器、火焰傳感器、圖像處理模塊和避障模塊，所述圖像處理模塊還連接有圖像獲取模塊，所述控制器的輸出端分別電連接有報警模塊、無線通訊模塊、電機驅動模塊、消防滅火器材和調節機械臂2，所述電機驅動模塊還連接有爬壁機器人1，所述控制器還連接有存儲模塊和電源模塊。

作為上述實施例的進一步優化：

建筑物墻壁包括豎直方向墻壁5和水平方向的墻壁4，爬壁機器人1可以自由的在豎直方向墻壁5和水平方向的墻壁4上自由活動，以保證檢測的全方位覆蓋。同時本發明的調節機械臂2采用360°全方向調節，從而實現了無死角的檢測。

所述避障模塊采用超聲波或紅外線感應裝置，帶有感應探頭。所述感應探頭為若干個， 且分布在爬壁機器人1的周圍。

所述圖像獲取模塊包括彩色攝像機和熱成像儀。所述圖像處理模塊包括視頻截取模塊、圖像濾波模塊和人識別模塊。圖像獲取模塊和圖像處理模塊相結合，實現現場情況的實時監測，同時當熱成像儀對于建筑物內的人可以進行實時監測。

下面針對本發明的具體的檢測原理和過程進一步進行說明：

（1）首先將救援機器人控制裝置與爬壁機器人進行固定連接；

（2）預設爬壁機器人按照既定路線或者采用人工無線遙控的路線進行移動；

（3）爬壁機器人移動的同時啟動調節機械臂和救援機器人控制裝置，調節機械臂進行360°無死角探測，救援機器人控制裝置進行圖像獲取和處理；

（4）救援機器人控制裝置進行圖像獲取時，首先通過溫度傳感器和火焰傳感器進行檢測，如果檢測周圍有火災發生，則啟動圖像獲取模塊進行實時視頻監測和熱成像；若溫度傳感器和火焰傳感器檢測周圍無火災發生，則繼續前行；

（5）獲取圖像后的處理：對發生火災處進行視頻截圖和熱成像處理，并將處理后的視頻截圖和熱成像圖像通過無線通訊模塊發送給控制中心；

（6）最后將處理后的圖像進行地址定位和標記，并存儲在存儲模塊中，同時發生給控制中心，以便后續處理；

（7）救援機器人在行進過程中，實時監測周圍的障礙物，然后通過檢測到的障礙物實時進行規避，同時機器人的行進通過驅動模塊驅動。

本發明適用于火災發生時，救援難度大，無法正確定位受災人員的情況下進行展開搜救的機器人，特別適用于高層、超高層建筑的火災救援，爬壁救援機器人通過爬壁可快速到達火災樓層，通過彩色攝像機、熱成像儀、通訊系統展開搜救。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，并非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發明技術方案的范圍內。