一种带有无人机的智能道路洒水机器人及其控制方法与流程

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种带有无人机的智能道路洒水机器人及其控制方法。

背景技术：

随着经济社会的发展，机器人在各个行业及工作领域的应用越来越广泛，一部分高危作业的项目也逐渐增加机器人的使用，尤其是智能机器人，相比于简单的机械有简单的判断力在某些方面可以替代人类的工作。

道路洒水工作是城市管理中重要的一部分，常见的道路洒水方式多为利用洒水车洒水，洒水车需要至少一名工作人员操作，在道路上匀速行驶进行洒水操作，由于洒水车车速较慢，工作人员需要花费大量时间进行工作，大量浪费人力，长时间的工作也会影响工作人员的注意力，对道路交通容易造成一定的安全隐患。

技术实现要素：

发明目的：针对背景技术中提到的问题，本发明提供种有无人机的智能道路洒水机器人及其控制方法。

技术方案：一种带有无人机的智能道路洒水机器人，包括车体、处理器、第一通信装置、第一导航装置、行走装置、第一驱动装置、水箱、旋转洒水喷头，还包括：云端服务器、雷达、第一摄像头、无人机、杆体、停机台、伸缩链；所述杆体设置在车体顶部，所述杆体的顶部与所述停机台固定连接，所述伸缩链连接所述停机台与无人机，所述停机台用于无人机停放；所述无人机还包括第二通信装置、第二导航装置、第二摄像头，所述第二导航装置、第二摄像头与所述第二通信装置电连接；所述水箱设置在车体内部，所述旋转洒水喷头设置于车体两侧，所述水箱两侧设置有出水口，所述出水口设置有出水管，所述出水管还与所述旋转洒水喷头连接，所述出水管上设置有电动阀门，所述旋转洒水喷头、电动阀门与第一驱动装置电连接，所述水箱内部还设置有液位传感器，所述液位传感器与处理器电连接；所述车体上设置有加水口，所述水箱上端还设置有入水口，所述入水口设置有入水管，所述入水管还与加水口连接，所述入水口设置有电动盖板，所述电动盖板与第一驱动装置电连接；所述第一摄像头设置于车体上；所述第一通信装置、第二通信装置、云端服务器三者互相无线连接；所述第一通信装置与处理器、第一导航装置电连接；所述处理器与第一驱动装置、雷达、第一摄像头电连接；所述第一驱动装置与行走装置电连接。

作为本发明的一种优选方式，还包括注油管与液压站，所述杆体为液压升降杆，所述液压站通过注油管与液压升降杆连接，所述液压站固定于车体顶部，所述液压站与第一驱动装置电连接。

作为本发明的一种优选方式，所述无人机停于停机台时自动开启休眠装状态。

作为本发明的一种优选方式，还包括语音提示装置；所述语音提示装置与处理器电连接。

作为本发明的一种优选方式，所述无人机还包括抓握装置与第二驱动装置，所述第二驱动装置与第二通信装置电连接。

一种带有无人机的智能道路洒水机器人的控制方法，包括以下步骤：

s001：所述云端服务器向洒水机器人的所述第一无线通信装置以及所述第二无线装置输出工作信号，所述工作信号包括行走路线信息，所述第一无线通信装置向处理器发送工作信号，所述处理器向所述第一驱动装置、第一导航装置发送工作信号，所述第一驱动装置向行走装置发送工作信号，所述第二无线通信装置向所述第二导航装置发送工作信号；

s002：所述行走装置按预设路线行走，所述无人机按预设路线飞行，所述第一导航装置每隔预设时间通过第一无线通信装置向第二无线通信装置发送实时位置信息，所述第二无线通信装置向第二导航装置发送实时位置信息，第二导航装置根据实时位置信息修正无人机的飞行位置，保证无人机位于车体正上方；

s003：所述处理器所述第一驱动装置发送洒水信号，所述第一驱动装置向所述旋转洒水喷头与电动阀门发送洒水信号，所述旋转洒水喷头与电动阀门打开；

s004：所述液位传感器检测水箱液位数据并输出予处理器，当水箱液位低于一定阈值时，所述处理器向行走装置与第一导航装置发送补水信号并向第一驱动装置发送关闭信号，所述第一驱动装置向所述旋转洒水装置及电动阀门输出关闭信号，所述旋转洒水装置及电动阀门关闭；

s005：所述第一导航装置获取周围取水点信息并将取水点信息向处理器输出，同时标记离开位置，所述处理器向第一驱动装置输出驱动信号，第一驱动电机向行走装置输出驱动信号，行走装置向取水点行走；

s006：到达取水点后所述处理器向第一驱动装置输出开盖信号，所述第一驱动装置向所述电动盖板输出开盖信号，所述电动盖板打开；

s007：补水结束后，所述处理器根据第一导航装置标记的离开位置向第一驱动装置输出返回信号，第一驱动装置向行走装置输出返回信号，所述行走装置根据返回信号返回离开位置；

所述云端服务器获取洒水机器人的当前位置信息以及工作状态。

作为本发明的一种优选方式，包括以下步骤：

s101：所述雷达获取周围环境信息并发送予处理器，所述第一摄像头、第二摄像头摄取周围影像信息并发送予处理器；

s102：所述处理器判断周围环境信息中是否存在移动方向靠近车体的移动物体，若存在则所述处理器通过第一通信装置向第二通信装置发送起飞信号，第二通信装置将起飞信号发送予第二驱动装置，第二驱动装置驱动抓握装置固定车体并向上飞行预设高度，同时处理器还向第一驱动装置发送停止信号与收缩信号，第一驱动装置向旋转洒水装置及电动阀门发送停止信号，旋转洒水装置及电动阀门关闭，第一驱动装置驱动液压站控制杆体收缩；

s103：所述处理器判断周围影像信息中前进方向是否存在障碍物或不平整路段，若存在则所述处理器根据周围影像信息向第一驱动装置输出躲避信号，所述第一驱动装置向行走装置输出躲避信号，所述行走装置根据躲避信号躲避。

作为本发明的一种优选方式，所述无人机在旋转洒水装置工作时停靠在停机板上方，并休眠。

作为本发明的一种优选方式，所述语音提示装置间隔预设时间播放提示音。

本发明实现以下有益效果：

1.沿预设路线自动洒水，在水量不足的情况下自动寻找附近补水点补水；

2.运用无人机侦测移动物体与障碍物；

3.自动选择不同方式躲避移动物体与障碍物。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人示意图；

图2为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人车体剖面示意图；

图3为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人工作方式示意图；

图4为本发明提供的另一种带有无人机的智能道路洒水机器人的车体示意图；

图5为本发明提供的另一种带有无人机的智能道路洒水机器人工作方式示意图；

图6为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人框图。

其中：1.车体、2.处理器、3.第一通信装置、4.第一导航装置、6.行走装置、7.第一驱动装置、8.水箱、9.旋转洒水喷头、10.云端服务器、11.雷达、12.第一摄像头、13.无人机、131.抓握装置、132.第二驱动装置、14.杆体、15.停机台、16.伸缩链、17.第二通信装置、18.第二导航装置、19.第二摄像头、20.出水口、21.出水管、22.电动阀门、23.液位传感器、24.加水口、25.入水口、26.入水管、27.电动盖板、28.注油管、29.液压站、30.语音提示装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参考图1、2、3、6，图1为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人示意图；图2为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人车体剖面示意图；图3为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人工作方式示意图；图6为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人框图。

一种带有无人机的智能道路洒水机器人，包括车体1、处理器2、第一通信装置3、第一导航装置4、行走装置6、第一驱动装置7、水箱8、旋转洒水喷头9，其特征在于还包括：云端服务器10、雷达11、第一摄像头12、无人机13、杆体14、停机台15、伸缩链16；所述杆体14设置在车体1顶部，所述杆体14的顶部与所述停机台15固定连接，所述伸缩链16连接所述停机台15与无人机13，所述停机台15用于无人机13停放；所述无人机13还包括第二通信装置17、第二导航装置18、第二摄像头19，所述第二导航装置18、第二摄像头19与所述第二通信装置17电连接；所述水箱8设置在车体1内部，所述旋转洒水喷头9设置于车体1两侧，所述水箱8两侧设置有出水口20，所述出水口20设置有出水管21，所述出水管21还与所述旋转洒水喷头9连接，所述出水管21上设置有电动阀门22，所述旋转洒水喷头9、电动阀门22与第一驱动装置7电连接，所述水箱8内部还设置有液位传感器，所述液位传感器与处理器2电连接；所述车体1上设置有加水口24，所述水箱8上端还设置有入水口25，所述入水口25设置有入水管26，所述入水管26还与加水口24连接，所述入水口25设置有电动盖板27，所述电动盖板27与第一驱动装置7电连接；所述第一摄像头12设置于车体1上；所述第一通信装置3、第二通信装置17、云端服务器10三者互相无线连接；所述第一通信装置3与处理器2、第一导航装置4电连接；所述处理器2与第一驱动装置7、雷达11、第一摄像头12电连接；所述第一驱动装置7与行走装置6电连接。

一种带有无人机的智能道路洒水机器人的控制方法，所述无人机13还包括抓握装置131与第二驱动装置132，所述第二驱动装置132与第二通信装置17电连接。

其中，所述行走装置6可以为万向轮，所述行走装置6适应室户外行走，保证洒水机器人可以应对复杂的户外地形情况。所述处理器2可以为cpu处理器，所述处理器2处理收到的信息并反馈，向所述第一驱动装置7以及第一通信装置3、第二通信装置17输出信号。所述第一通信装置3与第二通信装置17具有多种通信方式，所述第一通信装置3、第二通信装置17以及云端服务器10之间为无线通信，所述无线通信包括无线个人局域网、无线局域网、蜂窝网络等，所述第一通信装置3与处理器2以及第一导航装置4为有线通信，所述第二通信装置17与第二驱动装置132、第二导航装置18、第二摄像头19之间为有线通信。

所述水箱8设置于车体1内部，所述水箱8上还设置有两个出水口20，分别位于水箱8的两侧，所述出水口20与出水管21一端连接，所述出水管21的另一端与旋转洒水喷头9连接，水箱8中的水通过出水管21由旋转洒水喷头9喷出，所述出水管21上还设置有电动阀门22，所述电动阀门22用于控制出水管21中的水，所述旋转洒水喷头9可将水流以旋转的方式喷洒出，增大水流的喷洒范围。

所述车体1上还设置有杆体14，所述杆体14顶端固定有停机台15，所述无人机13通过伸缩链16与停机台15固定连接，所述伸缩链16具有一定强度，可完全承受车体1的重量。

所述雷达11不间断扫描周围环境，并将周围环境信息输出予处理器2，所述处理器2分析周围环境信息。所述第一摄像头12设置于车体1上，所述第二摄像头19设置于无人机13上，第一摄像头12与第二摄像头19均为广角摄像头，可摄取洒水机器人周围影像信息并输出予处理器2，所述第二摄像头19须通过第二通信装置17与第一通信装置3将周围影像信息输出予处理器2，处理器2分析周围影像信息。

所述处理器2利用周围环境信息判断是否存在移动方向靠近车体1的移动物体，作为一种判断方式，处理器2检测到直线移动方向与车体1移动路线相对或有交集时，检测当前移动物体的速度以及与车体1的距离，计算移动物体与车体1相遇所需时间，当所需时间小于一分钟时，处理器2通过第一通信装置3与第二通信装置17向第二驱动机构发出起飞信号，所述第二驱动机构驱动无人机13向上飞行，所述无人机13通过伸缩链16将车体1带起，并飞行到一定高度，所述一定高度在5m到10m之间，超出一般汽车的高度，在本实施例中设置为6m。所述处理器2利用周围影像信息判断车体1前进方向上是否存在障碍物或不平整路段，若存在则处理器2根据周围影像信息中向第一驱动装置7输出躲避信号，第一驱动装置7向行走装置6输出躲避信号，所述行走装置6根据躲避信号改变预定行走路线，躲避障碍物或不平整路段，在躲避后，行走装置6再次行到预定路线上。

所述车体1上还设置有加水口24，水箱8上端还设置有入水口25，入水口25设置有入水管26，入水管26还与加水口24连接，入水口25设置有电动盖板27，电动盖板27与第一驱动装置7电连接。

进一步的，所述无人机13还设置有抓握装置131，所述抓握装置131用于无人机13更好地固定车体1，避免车体1摇晃，所述抓握装置131与第二驱动装置132连接，所述处理器2通过第一通信装置3向第二通信装置17发送起飞信号，第二通信装置17将起飞信号发送予第二驱动装置132，第二驱动装置132驱动抓握装置131固定车体1并向上飞行预设高度。

具体的，所述云端服务器10向洒水机器人的所述第一无线通信装置以及所述第二无线装置输出工作信号，所述工作信号包括行走路线信息，所述第一无线通信装置向处理器2发送工作信号，所述处理器2向所述第一驱动装置7、第一导航装置4发送工作信号，所述第一驱动装置7向行走装置6发送工作信号，所述第二无线通信装置向所述第二导航装置18发送工作信号。所述行走装置6按预设路线行走，所述无人机13按预设路线飞行，所述第一导航装置4每隔预设时间通过第一无线通信装置向第二无线通信装置发送实时位置信息，所述第二无线通信装置向第二导航装置18发送实时位置信息，第二导航装置18根据实时位置信息修正无人机13的飞行位置，保证无人机13位于车体1正上方。：所述处理器2所述第一驱动装置7发送洒水信号，所述第一驱动装置7向所述旋转洒水喷头9与电动阀门22发送洒水信号，所述旋转洒水喷头9与电动阀门22打开。所述液位传感器检测水箱8液位数据并输出予处理器2，当水箱8液位低于一定阈值时，所述处理器2向行走装置6与第一导航装置4发送补水信号并向第一驱动装置7发送关闭信号，所述第一驱动装置7向所述旋转洒水装置及电动阀门22输出关闭信号，所述旋转洒水装置及电动阀门22关闭。所述第一导航装置4获取周围取水点信息并将取水点信息向处理器2输出，同时标记离开位置，所述处理器2向第一驱动装置7输出驱动信号，第一驱动电机向行走装置6输出驱动信号，行走装置6向取水点行走。到达取水点后所述处理器2向第一驱动装置7输出开盖信号，所述第一驱动装置7向所述电动盖板27输出开盖信号，所述电动盖板27打开。补水结束后，所述处理器2根据第一导航装置4标记的离开位置向第一驱动装置7输出返回信号，第一驱动装置7向行走装置6输出返回信号，所述行走装置6根据返回信号返回离开位置。

另外，所述雷达11获取周围环境信息并发送予处理器2，所述第一摄像头12、第二摄像头19摄取周围影像信息并发送予处理器2，所述处理器2判断周围环境信息中是否存在移动方向靠近车体1的移动物体，若存在则所述处理器2，同时处理器2还向第一驱动装置7发送停止信号与收缩信号，第一驱动装置7向旋转洒水装置及电动阀门22发送停止信号，旋转洒水装置及电动阀门22关闭，第一驱动装置7驱动液压站29控制杆体14收缩；所述处理器2判断周围影像信息中前进方向是否存在障碍物或不平整路段，若存在则所述处理器2根据周围影像信息向第一驱动装置7输出躲避信号，所述行走装置6根据躲避信号躲避。

实施例二

参考图4-6，图4为本发明提供的另一种带有无人机的智能道路洒水机器人的车体示意图；图5为本发明提供的另一种带有无人机的智能道路洒水机器人工作方式示意图；图6为本发明提供的一种带有无人机的智能道路洒水机器人框图。

本实施例与上述实施例基本相同，不同之处在于，还包括注油管28与液压站29，所述杆体14为液压升降杆，所述液压站29通过注油管28与液压升降杆连接，所述液压站29固定于车体1顶部，所述液压站29与第一驱动装置7电连接。

作为本发明的一种优选方式，所述无人机13停于停机台15时自动开启休眠装状态。

作为本发明的一种优选方式，还包括语音提示装置30；所述语音提示装置30与处理器2电连接。

其中，所述杆体14为液压升降杆，所述车体1还设置有注油管28与液压站29，液压站29通过注油管28与液压升降杆连接，所述液压站29与驱动装置电连接。处理器2发送起飞信号的同时，处理器2还向第一驱动装置7发送收缩信号，第一驱动装置7驱动液压站29控制杆体14收缩车体1加速上升，利于躲避移动物体。

优选的，所述无人机13在旋转洒水装置工作时停靠在停机板上方，并休眠，有利于无人机13的节能，所述处理器2通过第一通信装置3与第二通信装置17向第二驱动装置132输出休眠信号，无人机13降落在停机台15上并休眠。

优选的，所述车体1还设置有语音提示装置30，所述语音提示装置30与处理器2电连接，所述旋转洒水装置工作时，所述处理器2向语音提示装置30输出语音提示信号，所述语音提示装置30将发出语音提示，警示附近的行人与小动物，所述旋转洒水装置停止工作时，所述处理器2向语音提示装置30输出停止信号，语音提示装置30停止语音提示。

实施例三

一种带有无人机的智能道路洒水机器人的控制方法，包括以下步骤：

s001：所述云端服务器10向洒水机器人的所述第一无线通信装置以及所述第二无线装置输出工作信号，所述工作信号包括行走路线信息，所述第一无线通信装置向处理器2发送工作信号，所述处理器2向所述第一驱动装置7、第一导航装置4发送工作信号，所述第一驱动装置7向行走装置6发送工作信号，所述第二无线通信装置向所述第二导航装置18发送工作信号；

s002：所述行走装置6按预设路线行走，所述无人机13按预设路线飞行，所述第一导航装置4每隔预设时间通过第一无线通信装置向第二无线通信装置发送实时位置信息，所述第二无线通信装置向第二导航装置18发送实时位置信息，第二导航装置18根据实时位置信息修正无人机13的飞行位置，保证无人机13位于车体1正上方；

s003：所述处理器2所述第一驱动装置7发送洒水信号，所述第一驱动装置7向所述旋转洒水喷头9与电动阀门22发送洒水信号，所述旋转洒水喷头9与电动阀门22打开；

s004：所述液位传感器检测水箱8液位数据并输出予处理器2，当水箱8液位低于一定阈值时，所述处理器2向行走装置6与第一导航装置4发送补水信号并向第一驱动装置7发送关闭信号，所述第一驱动装置7向所述旋转洒水装置及电动阀门22输出关闭信号，所述旋转洒水装置及电动阀门22关闭；

s005：所述第一导航装置4获取周围取水点信息并将取水点信息向处理器2输出，同时标记离开位置，所述处理器2向第一驱动装置7输出驱动信号，第一驱动电机向行走装置6输出驱动信号，行走装置6向取水点行走；

s006：到达取水点后所述处理器2向第一驱动装置7输出开盖信号，所述第一驱动装置7向所述电动盖板27输出开盖信号，所述电动盖板27打开；

s007：补水结束后，所述处理器2根据第一导航装置4标记的离开位置向第一驱动装置7输出返回信号，第一驱动装置7向行走装置6输出返回信号，所述行走装置6根据返回信号返回离开位置；

所述云端服务器10获取洒水机器人的当前位置信息以及工作状态。

作为本发明的一种优选方式，包括以下步骤：

s101：所述雷达11获取周围环境信息并发送予处理器2，所述第一摄像头12、第二摄像头19摄取周围影像信息并发送予处理器2；

s102：所述处理器2判断周围环境信息中是否存在移动方向靠近车体1的移动物体，若存在则所述处理器2通过第一通信装置3向第二通信装置17发送起飞信号，同时处理器2还向第一驱动装置7发送停止信号与收缩信号，第一驱动装置7向旋转洒水装置及电动阀门22发送停止信号，旋转洒水装置及电动阀门22关闭，第一驱动装置7驱动液压站29控制杆体14收缩；

s103：所述处理器2判断周围影像信息中前进方向是否存在障碍物或不平整路段，若存在则所述处理器2根据周围影像信息向第一驱动装置7输出躲避信号，所述

作为本发明的一种优选方式，其特征在于，所述无人机13在旋转洒水装置工作时停靠在停机板上方，并休眠。

作为本发明的一种优选方式，所述语音提示装置间隔预设时间播放提示音。

本实施例为上述实施例的方法论，具体内容与上述实施例基本相同，在此就不在赘叙。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。