本發明公開了一種火場自主導航偵察機器人，解決目前偵察機器人在火場中定位可靠性較低、缺乏實時地圖構建功能、機器人遙控器笨重，不便于攜帶的問題。本發明包括機器人本體、控制終端和設置在本體上的主控制器、底層控制器、環境地圖構建與導航單元、執行單元、環境信息探測單元、語音單元和視頻采集單元。所述主控制器通過無線局域網與控制終端連接，所述控制終端包括消防救援指揮中心PC機控制端和消防員隨身佩戴控制端，消防員隨身佩戴控制端又包括頭戴式AR顯示器和手握式遙控器。本發明機器人可幫助消防員快速發現火源和被困人員，確定其在地圖中的位置，并引導消防員到達該區域，實施救援。該機器人不但增強了消防員在火場環境中的感知能力，而且保障了消防員的生命安全、提高了救援效率。

技術領域

本發明涉及消防機器人領域，具體涉及一種火場自主導航偵察機器人。

背景技術

近年來隨著我國城市化進程的加快，大量的超級建筑涌現而來，這些建筑在給人們帶來美好生活的同時，也使消防壓力猛然增大。該類建筑結構復雜、功能繁多、面積廣闊，在其中進行火場救援難度較大，工作效率低下，而且對消防員的人身安全具有較大威脅。針對超級建筑的滅火救援問題，研制消防偵察機器人，輔助消防員進行火場偵察，是提高消防員滅火救援效率的有效途徑。

目前的偵察機器人建筑物中定位可靠性較低：現有的室內定位技術(超寬帶（UWB）、無線射頻識別（RFID）、無線局域網（WALAN）、藍牙（BT）、ZigBee等)過于依賴基站等設施，而火場中需要對非消防用電設施進行斷電處理，無法保證基站的有效供電，且火場中由于火焰燃燒等高溫因素的存在，使得基站的可靠性也無法得到有效保證，因此目前大多數偵察機器人都是室外環境的，而建筑物內的偵察機器人較少；

機器人缺乏實時地圖構建功能：火場內由于高溫燃燒現象，導致建筑結構出現較大變化，而現有的火場機器人雖然部分加載有建筑地圖，但地圖過于陳舊，無法實現機器人的準確定位與導航；

機器人控制器笨重，不便于攜帶：當前火場機器人控制器仍以大型工控機為主，在操作時需放置在固定位置，缺乏靈活性；沉重的設備不僅增加了消防員的負擔，且占用了消防員的雙手，導致消防員無法進行其他救援操作。

發明內容

本發明解決的技術問題是目前的偵察機器人在建筑物中定位可靠性較低、缺乏實時地圖構建功能、機器人遙控器笨重，不便于攜帶的問題，提供一種實現對火災現場進行偵察、構建火場環境地圖、探測火源位置，搜救被困人的火場自主導航偵察機器人。

為解決上述技術問題，本發明采用下述技術方案：一種火場自主導航偵察機器人，包括機器人本體、控制終端和設置在機器人本體上的機器人主控制器、機器人底層控制器、環境地圖構建與導航單元、執行單元、環境信息探測單元、語音單元和視頻采集單元，所述的機器人底層控制器與機器人主控制器連接，與機器人底層控制器相連設有環境地圖構建與導航單元、執行單元、環境信息探測單元；與機器人主控制器相連設有語音單元和視頻采集單元，所述的機器人主控制器通過無線局域網與控制終端連接，所述控制終端包括消防救援指揮中心PC機控制端和消防員隨身佩戴控制端，消防員隨身佩戴控制端又包括頭戴式AR顯示器和手握式遙控器。

所述的環境地圖構建與導航單元包括激光雷達、IMU模塊、里程計，激光雷達與機器人主控制器連接，IMU模塊和里程計與機器人底層控制器連接。