火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法、定位系統(tǒng)及消防機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及消防設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法、定位系統(tǒng)及消防機(jī)器人，所述定位方法包括測得熱成像儀在起始位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角，測得熱成像儀在另一位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角，測得熱成像儀移動的距離，根據(jù)三角函數(shù)計算出熱成像儀在起始位置時與火源的距離以及熱成像儀在另一位置時與火源的距離，所述定位系統(tǒng)包括熱成像儀、旋轉(zhuǎn)裝置和驅(qū)動裝置，所述消防機(jī)器人包括所述定位系統(tǒng)。本發(fā)明可以動態(tài)測量任意點火源到機(jī)器人的偏轉(zhuǎn)角及其距離，有效的提高了工作效率，不需要增加額外的測量工具，無需額外成本，操作簡單。
【專利說明】
火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法、定位系統(tǒng)及消防機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及消防設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法、定位系統(tǒng)及消防機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的不斷發(fā)展發(fā)展，消防機(jī)器人越來越多的代替消防隊員進(jìn)入到火場一線進(jìn)行滅火戰(zhàn)斗，顯著提高消防部隊撲滅特大惡性火災(zāi)的實戰(zhàn)能力，對減少國家財產(chǎn)損失和滅火救援人員的傷亡也產(chǎn)生重要了作用。但是火災(zāi)現(xiàn)場往往視線不好，這種濃煙較大的場合無法快速找到著火點，而且在確定著火區(qū)域時，通常無法精確的獲得著火點相對于消防炮的位置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法、定位系統(tǒng)及消防機(jī)器人，以克服現(xiàn)有技術(shù)無法精確定位火災(zāi)現(xiàn)場的火源位置的問題。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法，包括以下步驟:
[0005]S1.將熱成像儀置于起始位置A點，通過熱成像儀檢測火源位置C點的方向；
[0006]S2.將熱成像儀沿直線移動到另一位置B點，再次通過熱成像儀檢測火源位置C點的方向；
[0007]S3.測得熱成像儀在起始位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角ZCAB = a，測得熱成像儀在另一位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角ZCBA=β，測得熱成像儀移動的距離AB = L ；
[0008]S4.根據(jù)三角函數(shù)計算出熱成像儀在起始位置時與火源的距離AC以及熱成像儀在另一位置時與火源的距離BC，
[0009 ] AB/s in Z ACB=AC/s in Z CBA = BC/s in Z CAB
[0010]L/sin(a-P) =AC/sin0 = BC/sina
[0011]AC = L sinP/sin(a-0)
[0012]BC = L sina/sin(a-0)。
[0013]優(yōu)選地，熱成像儀設(shè)置在云臺系統(tǒng)上，云臺系統(tǒng)通過云臺電機(jī)驅(qū)動熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源，在檢測到火源時，通過云臺電機(jī)得到熱成像儀偏離其移動路線的旋轉(zhuǎn)角度。
[0014]優(yōu)選地，云臺系統(tǒng)設(shè)置在伺服系統(tǒng)上，伺服系統(tǒng)通過伺服電機(jī)驅(qū)動云臺系統(tǒng)和熱成像儀沿直線移動，通過伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與輪徑得到熱成像儀移動的距離。
[0015]本發(fā)明還包括一種火災(zāi)現(xiàn)場火源定位系統(tǒng)，包括熱成像儀、旋轉(zhuǎn)裝置和移動裝置，所述熱成像儀設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)裝置上，所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)在所述移動裝置上，所述旋轉(zhuǎn)裝置用于驅(qū)動所述熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源，所述移動裝置用于帶動所述旋轉(zhuǎn)裝置和熱成像儀移動。
[0016]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)裝置為云臺系統(tǒng)，所述云臺系統(tǒng)包括云臺和云臺電機(jī)，包括所述熱成像儀設(shè)在所述云臺上，所述云臺電機(jī)用于驅(qū)動所述熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源。
[0017]優(yōu)選地，所述移動裝置為伺服系統(tǒng)，所述伺服系統(tǒng)包括移動底盤和伺服電機(jī)，所述云臺設(shè)在所述移動底盤上，所述伺服電機(jī)用于驅(qū)動所述移動底盤以帶動所述云臺系統(tǒng)和熱成像儀移動。
[0018]本發(fā)明還包括一種消防機(jī)器人，包括所述的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法可以動態(tài)測量任意點火源到機(jī)器人的偏轉(zhuǎn)角及其距離，有效的提高了消防機(jī)器人等的工作效率，不需要增加額外的測量工具，只通過消防機(jī)器人本身的設(shè)備即可實現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場火源定位，無需額外成本，另外，這種定位方法操作簡單，在消防機(jī)器人行進(jìn)過程中便可完成火源定位的工作。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實施例的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法的原理圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0022]如圖1所示，本實施例的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法，包括以下步驟:
[0023]S1.將熱成像儀置于起始位置A點，通過熱成像儀檢測火源位置C點的方向；
[0024]具體的，熱成像儀設(shè)置在云臺系統(tǒng)上，云臺系統(tǒng)通過云臺電機(jī)驅(qū)動熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源，使熱成像儀指向火源位置C點的方向。
[0025]S2.將熱成像儀沿直線移動到另一位置B點，該B點為距A點任意距離的另一點，再次通過熱成像儀檢測火源位置C點的方向；
[0026]具體的，云臺系統(tǒng)設(shè)置在伺服系統(tǒng)上，伺服系統(tǒng)通過伺服電機(jī)驅(qū)動云臺系統(tǒng)和熱成像儀從A點到B點沿直線移動。
[0027]S3.在三角形λ ABC中測得三個值；
[0028]測得熱成像儀在起始位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角ZCAB=α；其測量方式為:在起始位置A點云臺電機(jī)驅(qū)動熱成像儀旋轉(zhuǎn)檢測到火源時，通過云臺電機(jī)得到熱成像儀偏離其移動路線的旋轉(zhuǎn)角度，即Z CAB的度數(shù)α;
[0029]測得熱成像儀在另一位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角ZCBA=β，其測量方式為:在另一位置8點云臺電機(jī)驅(qū)動熱成像儀旋轉(zhuǎn)檢測到火源時，通過云臺電機(jī)得到熱成像儀偏離其移動路線的旋轉(zhuǎn)角度，即ZCBA的度數(shù)β;
[0030]測得熱成像儀移動的距離AB= L，其測量方式為:通過伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與輪徑得到熱成像儀從A點移動到B點的距離。
[0031]S4.根據(jù)三角函數(shù)計算出熱成像儀在起始位置時與火源的距離AC以及熱成像儀在另一位置時與火源的距離BC，
[0032 ] AB/sinZ ACB=AC/s in Z CBA = BC/sinZ CAB
[0033]L/sin(a-0) = AC/sinP = BC/sina
[0034]AC = L sinP/sin(a-0)
[0035]BC = L sina/sin(a-0)；
[0036]在實際應(yīng)用過程中，消防機(jī)器人通常只需要得到熱成像儀在另一位置B點時與火源位置C點的距離BC以及熱成像儀在另一位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角ZCBA即可，這樣消防機(jī)器人就可以實現(xiàn)在移動過程中定位火源位置。
[0037]本實施例的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位系統(tǒng)，包括熱成像儀、旋轉(zhuǎn)裝置和移動裝置，所述熱成像儀設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)裝置上，所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)在所述移動裝置上，所述旋轉(zhuǎn)裝置用于驅(qū)動所述熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源，所述移動裝置用于帶動所述旋轉(zhuǎn)裝置和熱成像儀移動。
[0038]具體的，所述旋轉(zhuǎn)裝置為云臺系統(tǒng)，所述云臺系統(tǒng)包括云臺和云臺電機(jī)，包括所述熱成像儀設(shè)在所述云臺上，所述云臺電機(jī)用于驅(qū)動所述熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源并記錄旋轉(zhuǎn)角度，所述移動裝置為伺服系統(tǒng)，所述伺服系統(tǒng)包括移動底盤和伺服電機(jī)，所述云臺設(shè)在所述移動底盤上，所述伺服電機(jī)用于驅(qū)動所述移動底盤以帶動所述云臺系統(tǒng)和熱成像儀移動并記錄移動距離。
[0039]本實施例的消防機(jī)器人，包括所述的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位系統(tǒng)。
[0040]本發(fā)明的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法可以動態(tài)測量任意點火源到機(jī)器人的偏轉(zhuǎn)角及其距離，有效的提高了消防機(jī)器人等的工作效率，不需要增加額外的測量工具，只通過消防機(jī)器人本身的設(shè)備即可實現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場火源定位，無需額外成本，另外，這種定位方法操作簡單，在消防機(jī)器人行進(jìn)過程中便可完成火源定位的工作。
[0041]本發(fā)明的實施例是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
【主權(quán)項】
1.一種火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法，其特征在于，包括以下步驟: 51.將熱成像儀置于起始位置A點，通過熱成像儀檢測火源位置C點的方向； 52.將熱成像儀沿直線移動到另一位置B點，再次通過熱成像儀檢測火源位置C點的方向； 53.測得熱成像儀在起始位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角ZCAB=α，測得熱成像儀在另一位置時的火源方向與熱成像儀的移動路線之間的夾角ZCBA = K測得熱成像儀移動的距離AB = L ； 54.根據(jù)三角函數(shù)計算出熱成像儀在起始位置時與火源的距離AC以及熱成像儀在另一位置時與火源的距離BC， AB/SinZACB=AC/sin Z CBA = BC/sin Z CAB L/sin(a-0) =AC/SinP = BC/sina AC = L sinP/sin(a-0)BC = L sina/sin(a-0) 02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法，其特征在于，熱成像儀設(shè)置在云臺系統(tǒng)上，云臺系統(tǒng)通過云臺電機(jī)驅(qū)動熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源，在檢測到火源時，通過云臺電機(jī)得到熱成像儀偏離其移動路線的旋轉(zhuǎn)角度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位方法，其特征在于，云臺系統(tǒng)設(shè)置在伺服系統(tǒng)上，伺服系統(tǒng)通過伺服電機(jī)驅(qū)動云臺系統(tǒng)和熱成像儀沿直線移動，通過伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速與輪徑得到熱成像儀移動的距離。4.一種火災(zāi)現(xiàn)場火源定位系統(tǒng)，其特征在于，包括熱成像儀、旋轉(zhuǎn)裝置和移動裝置，所述熱成像儀設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)裝置上，所述旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)在所述移動裝置上，所述旋轉(zhuǎn)裝置用于驅(qū)動所述熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源，所述移動裝置用于帶動所述旋轉(zhuǎn)裝置和熱成像儀移動。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位系統(tǒng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)裝置為云臺系統(tǒng)，所述云臺系統(tǒng)包括云臺和云臺電機(jī)，包括所述熱成像儀設(shè)在所述云臺上，所述云臺電機(jī)用于驅(qū)動所述熱成像儀旋轉(zhuǎn)以尋找火源。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位系統(tǒng)，其特征在于，所述移動裝置為伺服系統(tǒng)，所述伺服系統(tǒng)包括移動底盤和伺服電機(jī)，所述云臺設(shè)在所述移動底盤上，所述伺服電機(jī)用于驅(qū)動所述移動底盤以帶動所述云臺系統(tǒng)和熱成像儀移動。7.—種消防機(jī)器人，其特征在于，包括權(quán)利要求4-6中任何一項所述的火災(zāi)現(xiàn)場火源定位系統(tǒng)。
【文檔編號】G08B17/12GK105954718SQ201610089608
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年2月18日
【發(fā)明人】王坤, 郭李浩, 楊文玉
【申請人】青島克路德機(jī)器人有限公司