一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法与流程

本发明涉及消防灭火领域，特别是涉及一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法。

背景技术：

当前我国常见的消防灭火方法为消防人员进入火场对某一需要灭火的区域进行水枪喷射，这种方式存在很多缺点：1、一些火势极其浩大的场所，消防员不能进入其中灭火，导致大火弥漫，愈演愈烈；2、消防员赶到火场需要一定时间，然而火情需要及时发现及时消灭，很多情况就是因为没有及时消灭小的火情而演变成火灾；3、火场形势复杂多变，消防人员会有生命危险；这是因为火场烟雾很浓，有毒气体对消防员身体伤害很大，消防员很可能因为气体中毒而丧失生命。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法，能够自动识别路径并进入火场独立完成取水灭火。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于图像处理的灭火机器人，包括：车体以及设置在车体上的视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统、供电系统；所述供电系统与视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统分别相连接并为其提供电源，所述视频采集系统通过控制系统与机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统相连接，所述控制系统与车体相连接实现灭火机器人的行走，其特征在于，所述车体包括主动轮和设置在主动轮上的履带；所述视频采集系统采用双目摄像头水；所述机械臂系统包括镜像结构的左机械臂和右机械臂；所述灭火水炮系统包括水炮电机，水平方向旋转连接管,竖直方向旋转喷水口；控制系统为控制箱，所述控制箱包括电源稳压模块、机械爪臂控制模块、zigbee信号收发模块、数字信号处理模块、嵌入式控制器、消防栓连接器控制模块、水管收束控制模块、移动平台控制模块和水炮控制模块；所述电源稳压模块与电池组连接并为其输入电源，还与机械爪臂控制模块，zigbee信号收发模块，数字信号处理模块，嵌入式控制器，消防栓连接器控制模块，水管收束控制模块，移动平台控制模块，水炮控制模块连接并为其提供各自对应的工作电源，所述机械爪臂控制模块与左机械臂以及右机械臂的各舵机连接并为其提供电源，所述zigbee信号收发模块与数字信号处理模块连接，可将传入数字信号处理模块的图像远程传送至移动设备上，用于观测火场火势情况，所述数字信号处理模块与双目摄像头相连接，用于控制双目摄像头的转动，以及接收、处理与分析双目摄像头机箱传入的实时图像，再将分析所得信息传入嵌入式控制器，所述嵌入式控制器与各模块相连接，用于协调机器人的动作，完成灭火工作，所述消防栓连接器控制模块与嵌入式控制器相连，用于机器人自带水管与消防栓的连接，以及控制消防栓阀门的开闭，所述水管收束控制模块与嵌入式控制器相连，用于控制中心水管转接头的旋转，带动控制机器人自带水带的收张，所述移动平台控制模块与嵌入式控制器相连，用于控制主动轮以及履带的转动，从而控制机器人的车体运动，所述水炮控制模块与嵌入式控制器相连，用于控制水炮电机的转动，以及水平方向旋转连接管和竖直方向旋转喷水口的运动，控制水炮的开关以及喷射方向。

可选的，所述双目摄像头包括双目摄像头水平方向旋转舵机和双目摄像头机箱，以及双目摄像头竖直方向旋转舵机。

可选的，所述左机械臂包括左机械臂底座、左机械臂大臂、左机械臂小臂、左机械臂爪头、置于以上部件内部的左大臂水平方向旋转舵机、左大臂竖直方向旋转舵机、左小臂竖直方向旋转舵机、左小臂中心轴方向旋转舵机和左机械臂爪头收张舵机；所述右机械臂包括右机械臂底座、右机械臂大臂、右机械臂小臂、右机械臂爪头、置于以上部件内部的右大臂水平方向旋转舵机、右大臂竖直方向旋转舵机、右小臂竖直方向旋转舵机、右小臂中心轴方向旋转舵机和右机械臂爪头收张舵机。

可选的，所述左机械臂的左机械臂底座与左机械臂大臂相连，左机械臂底座与左机械臂小臂相连，左机械臂小臂与左机械臂爪头相连，左大臂水平方向旋转舵机置于左机械臂底座内部，可使左机械臂底座与左机械臂底座水平方向之间旋转，左大臂竖直方向旋转舵机置于左机械臂大臂内部，可使左机械臂大臂与左机械臂底座竖直方向之间旋转，左小臂竖直方向旋转舵机置于左机械臂小臂内部，可使左机械臂大臂与左机械臂小臂竖直方向之间旋转，左小臂中心轴方向旋转舵机可使左机械臂爪头和左机械臂小臂绕中心轴方向旋转，左机械臂爪头收张舵机置于左机械臂小臂内部，可使左机械臂爪头收张；所述右机械臂与所述左机械臂互为镜像结构。

可选的，所述水管箱系统包括水管收束舵机、中空液体流动腔、t型水管头和软质水管连接口。

可选的，所述消防栓水管箱内放置了消防栓软质水管和中心水管接头。消防栓阀门控制器内置有消防栓阀门旋转扇叶和消防栓轮辐施力柱，消防栓阀门旋转扇叶和消防栓轮辐施力柱可绕中心轴旋转，消防栓阀门控制器与消防栓阀门舵机相连，消防栓阀门舵机可使消防栓阀门控制器竖直方向上运动；消防栓水管接头与消防栓水管接头舵机连接，消防栓水管接头舵机可使消防栓水管接头绕水管圆柱截面中心轴旋转。

可选的，所述中心水管转接头初始时被消防栓软质水管所缠绕，水管收束舵机可使t型水管头旋转，从而使消防栓软质水管缠绕或释放；消防栓软质水管释放后，由消防栓中流出的水通过消防栓软质水管和软质水管连接口，可在中空液体流动腔流动，从t型管的水管收束舵机相对的一头流出，流入水炮中。

可选的，所述供电系统为锂电池组，所述锂电池组由十六块锂电池级联和并联而成；所述锂电池组通过电源线与电源稳压模块连接并为其提供电源。

一种智能消防灭火方法，包括：

当灭火机器人进入到火灾楼层时，通过视屏采集模块实时采集前方区域的图像，并将采集到的图像送入数字信号处理器分析和处理；

所述数字信号处理器获取楼道的图片信息并提取图片的haar特征，然后使用特征点匹配等一系列算法找到消防门在三维坐标系中与机器人的相对位置，然后所述数字信号处理器将处理得到的结果送入到嵌入式控制器，所述嵌入式控制器根据所接收到的消防门与机器人在三维坐标中的相对位置信息对移动平台控制模块发出控制车体的履带转动一定的角度然后移动到消防门的正前方处的指令，控制履带进行移动的工作；

所述嵌入式控制器通过机械爪臂控制模块控制右机械臂移动到消防门门把手处，并通过右机械臂爪头收张舵机控制爪头抓住门把手；抓住门把手的同时，所述嵌入式控制器通过所述机械爪臂控制模块控制右机械臂的移动将门打开一个比较大的缝隙，同时控制左机械臂移动到门把手的另一边并将门完全撑开；

在门撑开的同时，所述嵌入式控制器通过通过机械爪臂控制模块控制右机械臂移动到门把手的另一边将门撑住，在门打开到最大后，所述嵌入式控制器控制移动平台控制模块控制移动平台进入到门内去，同时通过机械爪臂控制模块控制右机械臂的旋转保持门为完全撑开状态；在灭火机器人完全进入到门内以后，嵌入式控制器通过通过机械爪臂控制模块控制右机械臂收回；

当灭火机器人通过消防门后，通过视屏采集模块实时采集前方区域的图像，并将采集到的图像送入所述数字信号处理器；所述数字信号处理器使用图像识别的一系列算法对传送过来的图像进行分析和处理；所述数字信号处理器将处理结果送入到所述嵌入式控制器，所述嵌入式控制器根据所述移动平台控制模块所在区域内的消防栓的位置情况，控制移动平台移动到消防栓的正前方处；

当灭火机器人到达消防栓正前方处时，视屏采集模块对消防栓进行图像采集并将采集到的图像发送给所述数字信号处理器；所述数字信号处理器使用图像识别的一系列算法对传送过来的图像进行分析和处理，找到消防栓门的开关按钮的位置信息并将处理的到的结果送入到所述嵌入式控制器，所述嵌入式控制器通过机械爪臂控制模块控制右机械臂上的舵机的协调与配合将右机械臂的机械爪头移动到消防栓开门按钮处，控制爪头出的舵机的伸缩按下消费税开按钮，然后通过个舵机的配合工作将右机械臂移开；视屏采集模块采集此时消防栓门的图片信息并将采集到的图像发送给所述数字信号处理器；所述数字信号处理器通过对前后消防栓的图像信息进行比较处理，若是发现前后图像在有较大的改变，则判断此时消防栓门已经打开，若没有变化，则重复执行上述过程；在判断消防栓门打开以后，通过视频采集模块采集消防栓内的图像信息，并将采集到的图像信息发送至所述数字信号处理器分析和处理，匹配到消防栓内的水管接头；

在判断消防栓门打开以后，通过视频采集模块采集消防栓内的图像信息，并将采集到的图像信息发送至数字信号处理器进行分析和处理，匹配到消防栓内的水管接头；数字信号处理器将水管接头的位置信息发送至嵌入式控制器，通过已经实际测量好的硬质水管在机器人身上的位置信息,嵌入式控制器机械爪臂控制模块控制右机械臂移动到机器人消防栓硬质水管处，并通过右机械臂爪头收张舵机控制爪头抓住消防栓硬质水管；

所述嵌入式控制器通过机械爪臂控制模块控制右机械臂抓着硬质水管移动到消防栓内的水管接头处并将硬质水管插入消防栓内的水管接口，然后嵌入式控制器发送控制硬质水管接头处的内旋舵机旋转的指令，控制硬质水管的自动旋转，完成与消防栓水管接口的对接工作；对接完成后，嵌入式控制器控制右机械臂将与消防栓硬质水管相连消防栓阀门控制器盖到消防栓阀门上；

硬质水管对接和和消防栓阀门控制器盖上之后，通过视屏采集模块实时采集前方区域的图像，并将采集到的图像送入数字信号处理器，数字信号处理器通过对传过来的图像进行处理，找到红色较多并且有烟雾的位置，数字信号处理器将得到的信息传给嵌入式控制器,嵌入式控制器根据所接收到位置信息对移动平台控制模块发出控制车体的履带转动一定的角度然后移动到指定位置的指令，同时视频采集模块实时监控前方的图像中红色区域的大小，当红色占据图像的一定比例时，判断已经找到火源；

当灭火机器人移动到火源处后，灭火机器人给消防栓阀门控制器发送有线电信号，消防栓阀门控制器接收到信号后，控制消防栓阀门旋转扇叶旋转，打开消防栓的阀门，所述嵌入式控制器通过控制水炮来灭火；

通过机器人的视频采集模块实时采集前方区域图像，并将采集到的实时图像送入所述数字信号处理模块，通过对图像中红色区域所占的比例进行监控，当红色区域的面积所占比例下降到一定值以下时，判断火已经扑灭；

所述数字信号处理模块将每一周期的处理结果送入所述嵌入式控制器，嵌入式控制器根据处理结果，控制水炮控制模块持续开启或关闭水炮电机，进而关闭水炮；

若扑灭火源，关闭水炮电机后，嵌入式控制器控制移动平台控制模块，进而使车体转向，并控制双目摄像头采集前方图像，将图像信息传入数字信号处理模块，数字信号处理模块判断出此前接入的消防栓的位置，将此处理结果送入嵌入式控制器，嵌入式控制器根据车体和消防栓的位置，控制车体移动至消防栓位置；

所述双目摄像头采集消防栓的箱内图像，并将图像传入数字信号处理模块，所述数字信号处理模块判断出消防栓阀门控制器及消防栓水管接头与厢房栓的连接位置，将处理结果传入嵌入式控制器，嵌入式控制器控制机械爪臂控制模块，进而控制右机械臂以及右机械臂爪头抓住消防栓硬质水管；嵌入式控制器控制消防栓连接器模块，进而控制消防栓阀门控制器脱离消防栓阀门，控制消防栓水管接头脱离消防栓水管，再将消防栓硬质水管抓取于消防栓水管箱上方合适位置；

所述嵌入式控制器控制水管收束控制模块，进而控制水管收束舵机使t型水管头转动，使消防栓软质水管缠绕于中心水管转接头；所述嵌入式控制器控制机械爪臂控制模块从而控制右机械臂与右机械臂爪头将消防栓硬质水管放置于初始位置，再控制控制右机械臂与右机械臂爪头致初始位置，灭火任务完成。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供一种基于图像处理的灭火机器人，本发明利用双目摄像头对消防门、火源、消防栓箱门以及消防栓箱门内部结构进行图像采集，分析出门把手、消防栓箱门按钮、消防栓出水口以及消防栓阀门的具体位置，避免了机械臂作业不精确的情况；本发明的嵌入式控制器，使其他各部件协调配合，完成灭火任务，是机器人的核心部件，大大提升了机器人的智能化程度；本发明能自主识别并打开消防防火门，能自主识别并打开消防栓箱门，能自主识别消防栓，并将自带的特制消防水管与消防栓连接，能通过消防栓阀门控制器控制消防栓的开启或关闭，能自主识别并扑灭火源；因此，本发明所述的智能灭火机器人不仅减少了消防队员的工作强度，也降低了消防队员的工作风险，对于提高我国消防智能化，安全化具有不可估量的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种智能化消防灭火方法及灭火机器人的立体结构示意图；

图2为本发明一种智能化消防灭火方法及灭火机器人的正视图；

图3为本发明一种智能化消防灭火方法及灭火机器人的俯视图

图4为本发明控制箱的结构示意图；

图5为本发明左/右机械臂的结构示意图；

图6为本发明消防栓阀门控制器和消防栓水管接头的结构示意图；

图7为本发明消防栓阀门控制器的正视图；

图8为本发明消防栓阀门控制器的立体图；

图9为本发明消防栓水管箱的内部结构示意图；

图10为本发明中心水管转接头的剖面图；

图11为本发明中心水管转接头的立体图；

图12为本发明水炮的立体结构图；

图13为本发明双目摄像头的立体结构图；

图14为本发明各个模块及相应舵机连接图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种基于图像处理的灭火机器人及智能消防灭火方法，能够自动识别路径并进入火场独立完成取水灭火。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明一种智能化消防灭火方法及灭火机器人的立体结构示意图；图2为本发明一种智能化消防灭火方法及灭火机器人的正视图；图3为本发明一种智能化消防灭火方法及灭火机器人的俯视图图4为本发明控制箱的结构示意图；图5为本发明左/右机械臂的结构示意图；图6为本发明消防栓阀门控制器和消防栓水管接头的结构示意图；图7为本发明消防栓阀门控制器的正视图；图8为本发明消防栓阀门控制器的立体图；图9为本发明消防栓水管箱的内部结构示意图；图10为本发明中心水管转接头的剖面图；图11为本发明中心水管转接头的立体图；图12为本发明水炮的立体结构图；图13为本发明双目摄像头的立体结构图；图14为本发明各个模块及相应舵机连接图。参见图1-图14，一种基于图像处理的灭火机器人，包括车体2以及设置在车体2上的视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统、供电系统；所述供电系统与视频采集系统、机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统、控制系统分别相连接并为其提供电源，所述视频采集系统通过控制系统与机械臂系统、灭火水炮系统、水管箱系统相连接，所述控制系统与车体2相连接实现灭火机器人的行走，其特征在于：所述车体2包括主动轮1b和设置在主动轮1b上的履带1a；所述视频采集系统包括双目摄像头水平方向旋转舵机10a和双目摄像头机箱10b，以及双目摄像头竖直方向旋转舵机10c；所述机械臂系统包括镜像结构的左机械臂5和右机械臂6；所述左机械臂5包括左机械臂底座5f，左机械臂大臂5g，左机械臂小臂5h，左机械臂爪头5i和置于以上部件内部的左大臂水平方向旋转舵机5a，左大臂竖直方向旋转舵机5b，左小臂竖直方向旋转舵机5c，左小臂中心轴方向旋转舵机5d，左机械臂爪头收张舵机5e；所述右机械臂包括右机械臂底座6f，右机械臂大臂6g，右机械臂小臂6h，右机械臂爪头6i和置于以上部件内部的右大臂水平方向旋转舵机6a，右大臂竖直方向旋转舵机6b，右小臂竖直方向旋转舵机6c，右小臂中心轴方向旋转舵机6d，右机械臂爪头收张舵机6e；所述灭火水炮系统包括水炮电机9a，水平方向旋转连接管9b,竖直方向旋转喷水口9c；水管箱系统包括水管收束舵机8a,中空液体流动腔8b，t型水管头8c，软质水管连接口8d；控制系统为控制箱4，所述控制箱4包括电源稳压模块4a，机械爪臂控制模块4b，zigbee信号收发模块4c，数字信号处理模块4d，嵌入式控制器4e，消防栓连接器控制模块4f，水管收束控制模块4g，移动平台控制模块4h，水炮控制模块4i；所述电源稳压模块4a与电池组3连接并为其输入电源，还与机械爪臂控制模块4b，zigbee信号收发模块4c，数字信号处理模块4d，嵌入式控制器4e，消防栓连接器控制模块4f，水管收束控制模块4g，移动平台控制模块4h，水炮控制模块4i连接并为其提供各自对应的工作电源，所述机械爪臂控制模块4b与左机械臂5以及右机械臂6的各舵机连接并为其提供电源，所述zigbee信号收发模块4c与数字信号处理模块4d连接，可将传入数字信号处理模块4d的图像远程传送至移动设备上，用于观测火场火势情况，所述数字信号处理模块4d与双目摄像头10相连接，用于控制双目摄像头水平方向旋转舵机10a和双目摄像头竖直方向旋转舵机10c的转动，以及接收，处理与分析双目摄像头机箱10b传入的实时图像，再将分析所得信息传入嵌入式控制器4e，所述嵌入式控制器4e与各模块相连接，用于协调机器人的动作，完成灭火工作，所述消防栓连接器控制模块4f与嵌入式控制器4e相连，主要用于机器人自带水管与消防栓的连接，以及控制消防栓阀门的开闭，所述水管收束控制模块4g与嵌入式控制器4e相连，用于控制中心水管转接头8的旋转，从而控制机器人自带水带的收张，所述移动平台控制模块4h与嵌入式控制器4e相连，用于控制主动轮1b以及履带1a的转动，从而控制机器人的车体2运动，所述水炮控制模块4i与嵌入式控制器4e相连，用于控制水炮电机9a的转动，以及水平方向旋转连接管9b和竖直方向旋转喷水口9c的运动，从而控制水炮的开关以及喷射方向。

所述左机械臂5的左机械臂底座5f与左机械臂大臂5g相连，左机械臂底座5f与左机械臂小臂5h相连，左机械臂小臂5h与左机械臂爪头5j相连，左大臂水平方向旋转舵机5a置于左机械臂底座5f内部，可使左机械臂底座5f与左机械臂底座5f水平方向之间旋转，左大臂竖直方向旋转舵机5b置于左机械臂大臂5g内部，可使左机械臂大臂5g与左机械臂底座5f竖直方向之间旋转，左小臂竖直方向旋转舵机5c置于左机械臂小臂5h内部，可使左机械臂大臂5g与左机械臂小臂5h竖直方向之间旋转，左小臂中心轴方向旋转舵机5d可使左机械臂爪头5j和左机械臂小臂5h绕中心轴方向旋转，左机械臂爪头收张舵机5e置于左机械臂小臂5h内部，可使左机械臂爪头5j收张。其右机械臂6为类似的镜像结构，故不再阐述。

所述消防栓水管箱7i内放置了消防栓软质水管7h和中心水管接头8。消防栓阀门控制器7a内置有消防栓阀门旋转扇叶7b和消防栓轮辐施力柱7c，消防栓阀门旋转扇叶7b和消防栓轮辐施力柱7c可绕中心轴旋转。消防栓阀门控制器7a与消防栓阀门舵机7d相连，消防栓阀门舵机7d可使消防栓阀门控制器7a竖直方向上运动。消防栓水管接头7e与消防栓水管接头舵机7f连接，消防栓水管接头舵机7f可使消防栓水管接头7e绕水管圆柱截面中心轴旋转。

所述中心水管转接头8初始时被消防栓软质水管7h所缠绕，水管收束舵机8a可使t型水管头8c旋转，从而使消防栓软质水管7h缠绕或释放。消防栓软质水管7h释放后，由消防栓中流出的水通过消防栓软质水管7h和软质水管连接口8d，可在中空液体流动腔流动8b，从t型管的水管收束舵机8a相对的一头流出，流入水炮9中。

所述供电系统为锂电池组3，所述锂电池组3由十六块锂电池级联和并联而成；所述锂电池组3通过电源线与电源稳压模块4a连接并为其提供电源。

本发明的灭火机器人具有以下优势：

(1)本发明能自主识别并打开消防防火门，能自主识别并打开消防栓箱门，能自主识别消防栓，并将自带的特制消防水管与消防栓连接，能通过消防栓阀门控制器控制消防栓的开启或关闭，能自主识别并扑灭火源；因此，本发明所述的智能灭火机器人不仅减少了消防队员的工作强度，也降低了消防队员的工作风险，对于提高我国消防智能化，安全化具有不可估量的意义；

(2)本发明利用双目摄像机对消防门，火源，消防栓箱门以及消防栓箱门内部结构进行图像采集，分析出门把手、消防栓箱门按钮、消防栓出水口以及消防栓阀门的具体位置，避免了机械臂作业不精确的情况；

(3)本发明的嵌入式控制器，使其他各部件协调配合，完成灭火任务，是机器人的核心部件，大大提升了机器人的智能化程度；

(4)本发明对灭火机器人所在区域的视频进行实时传输，使消防队员更加方便的查看火场情况。

一种智能化消防灭火方法，包括如下步骤：

(1)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集前方区域的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据adaboost算法对图像数据进行消防门框特征寻找处理，得到门框特征和车体2的三维世界距离，数字信号处理器4d将距离结果送至嵌入式控制器4e，嵌入式控制器4e根据车体2所在区域和消防门之间的距离数据，控制移动平台控制模块4h从而控制主动轮1b旋转，移动车体2至消防门正前方；

(2)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集前方区域的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据漫水填充算法对消防门门把手特征寻找，得到门把手特征与右机械臂初始位置之间的距离，根据门把手特征与右机械臂初始位置之间的距离，嵌入式控制器4e发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动右大臂水平方向旋转舵机6a、右大臂竖直方向旋转舵机6b、右小臂竖直方向旋转舵机6c、右小臂中心轴方向旋转舵机6d、右机械臂爪头收张舵机6e的指令，使右机械臂爪头6i夹住消防门把手，并将消防门拉开较大缝隙，嵌入式控制器4e发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动左大臂水平方向旋转舵机5a、左大臂竖直方向旋转舵机5b、左小臂竖直方向旋转舵机5c、左小臂中心轴方向旋转舵机5d、左机械臂爪头收张舵机5e的指令，将左机械臂爪头5i伸入门缝，并将消防门完全打开并支撑住消防门，嵌入式控制器4e发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动右大臂水平方向旋转舵机6a、右大臂竖直方向旋转舵机6b、右小臂竖直方向旋转舵机6c、右小臂中心轴方向旋转舵机6d、右机械臂爪头收张舵机6e的指令，使右机械臂回归到初始位置，嵌入式控制器4e发出控制移动平台控制模块4h从而控制主动轮1b旋转的指令，使车体2前进通过消防门，同时，嵌入式控制器4e发出控制左大臂水平方向旋转舵机5a旋转的指令，在车体运动时，持续将消防门支撑，直至车体2完全通过消防门，车体完全通过消防门后，嵌入式控制器4e发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动左大臂水平方向旋转舵机5a、左大臂竖直方向旋转舵机5b、左小臂竖直方向旋转舵机5c、左小臂中心轴方向旋转舵机5d、左机械臂爪头收张舵机5e的指令，使左机械臂回归到初始位置；

(3)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集前方区域的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中ocr算法对消防栓箱门上的“消防栓”字体特征寻找，得到机器人车体2与具有“消防栓”字体特征的消防栓箱门的三维距离数据，根据距离数据，嵌入式控制器4e发出控制移动平台控制模块4h从而控制主动轮1b旋转，带动履带1a，让车体2移动到消防栓箱门的正前方；

(4)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集前方区域的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中的卷积神经网络算法对消防栓门上的按钮特征进行寻找，得到按钮与右机械臂爪头6i的三维距离，根据得到的距离数据，传入嵌入式控制器4e，嵌入式控制器4e发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动右大臂水平方向旋转舵机6a、右大臂竖直方向旋转舵机6b、右小臂竖直方向旋转舵机6c、右小臂中心轴方向旋转舵机6d、右机械臂爪头收张舵机6e的指令，控制右机械臂爪头6i按下按钮；

(5)完成按下按钮操作后，通过灭火机器人的视频采集模块实时采集消防栓箱门的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中的卷积神经网络算法对消防栓门上的门缝特征进行寻找，判断是否有门缝，将得到的数据传入嵌入式控制器4e中，若没有门缝，则重复步骤(4)；否则，嵌入式控制器4e发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动左大臂水平方向旋转舵机5a、左大臂竖直方向旋转舵机5b、左小臂竖直方向旋转舵机5c、左小臂中心轴方向旋转舵机5d、左机械臂爪头收张舵机5e的指令，控制左机械爪头5i伸入门缝，嵌入式控制器4e控制左大臂水平方向旋转舵机5a旋转，从而完全打开消防栓箱门；

(6)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集消防栓箱门内部的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中的adaboost算法对消防栓门内的消防栓接口特征进行寻找，得到消防栓接口与消防栓水管接头7e的三维距离数据，传入嵌入式控制器4e，嵌入式传感器根据三维距离数据，发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动右大臂水平方向旋转舵机6a、右大臂竖直方向旋转舵机6b、右小臂竖直方向旋转舵机6c、右小臂中心轴方向旋转舵机6d、右机械臂爪头收张舵机6e的指令，控制右机械臂爪头6i钳取住消防栓硬质水管7g，嵌入式控制器4e控制右机械臂6协调运动，使消防栓水管接头7e与消防栓喷水口完成对接，同时，嵌入式控制器4e发出控制消防栓连接器控制模块4f的指令，从而控制消防栓阀门舵机7d，控制消防栓阀门控制器7a向上旋转90度，使消防栓阀门控制器7a与阀门更易于对接，嵌入式控制器4e发出控制消防栓连接器控制模块4f的指令，控制消防栓水管接头舵机7f启动，使消防栓接口与消防栓水管接头7e连接旋紧，此过程中保持消防栓阀门控制器7a始终位于消防栓水管接头7e的正上方，作业完毕后，嵌入式控制器4e发出控制机械爪臂控制模块4b的指令，从而控制右机械臂6停放至初始位置；

(7)完成步骤(6)动作后，通过灭火机器人的视频采集模块实时采集消防栓箱门内部的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据adaboost算法判断消防栓水管接头7e与消防栓喷水口是否完成对接，如没有完成，重复步骤(6)，如果完成，嵌入式控制器4e发出控制消防栓连接器控制模块4f的指令，从而控制消防栓阀门舵机7d，控制消防栓阀门控制器7a向下旋转90度，使消防栓阀门控制器7a完全覆盖于消防阀门上，嵌入式控制器4e根据消防栓阀门舵机7d反馈的消防栓阀门控制器7a旋转角度，得到是否完全覆盖的数据，根据是否完全覆盖，若没有完全覆盖，嵌入式控制器4e控制消防栓阀门旋转扇叶7b旋转60度，嵌入式控制器4e继续发出控制消防栓连接器控制模块4f的指令，从而控制消防栓阀门舵机7d，直至消防栓阀门舵机7d反馈的消防栓阀门控制器7a旋转角度为90度；

(8)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集火场环境中的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中的漫水填充算法对环境中的可行进的路径进行寻找，嵌入式控制器4e根据寻找到的路径数据，发出控制移动平台控制模块4h的指令，从而控制主动轮1旋转，控制车体2沿着路径行进，同时，消防栓软质水管7h得以完全舒展开；

(9)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集火场环境中的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中的神经网络中的卷积神经网络算法对环境中的火源特征进行寻找，得到火源特征与的三维距离数据，传入嵌入式控制器4e，嵌入式传感器4e根据三维距离数据，发出控制移动平台控制模块4h的指令，控制车体2移动至距离火源一定距离处；

(10)完成步骤(9)后，根据得到的火源与车体2的三维距离数据，嵌入式控制器4e控制水炮控制模块4i，从而控制水平方向旋转连接管9b和竖直方向旋转喷水口9c，使水炮对准火源；

(11)嵌入式控制器4e发出控制消防栓连接器控制模块4f的指令，从而消防栓阀门控制器7a的消防栓阀门旋转扇叶7b旋转，消防栓轮辐施力柱7c带动消防阀门的轮辐，从而打开消防栓，灭火用水通过消防栓水管接头7e，流入消防栓软质水管7h，从而流入t型水管头8c，最后流入水炮9中，水炮将水喷到火源处，将火源扑灭，每隔一定周期，通过灭火机器人的视频采集模块实时采集水源部分的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中的神经网络中的卷积神经网络算法对火源是否已经扑灭进行判断，若没有扑灭火源，继续进行判断，若火源被扑灭，将此火源被扑灭信息传入嵌入式控制器4e，嵌入式控制器4e发出控制水炮控制模块4i的指令，控制水炮电机9a关闭；

(12)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集火场环境中的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中的adaboost算法对环境中的消防栓特征进行寻找，得到消防栓距离车体2的三维距离数据，根据三维距离数据，嵌入式控制器4e控制移动平台控制模块4h，从而控制主动轮1b，移动车体2至消防栓正前方向；

(13)通过灭火机器人的视频采集模块实时采集火场环境中的图像数据，并将采集到的图像送入数字信号处理器4d，数字信号处理器4d根据机器学习中的adaboost算法对与消防栓连接的消防栓水管接头7e特征进行寻找，得到消防栓硬质水管7g与右机械臂爪头6i的三维距离数据，根据三维距离数据，嵌入式控制器4e发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动右大臂水平方向旋转舵机6a、右大臂竖直方向旋转舵机6b、右小臂竖直方向旋转舵机6c、右小臂中心轴方向旋转舵机6d、右机械臂爪头收张舵机6e的指令，控制右机械臂6钳取消防栓硬质水管7g，嵌入式控制器4e控制消防栓连接器控制模块4f，从而驱动消防栓阀门舵机7d，将消防栓阀门控制器7a向上旋转90度，使之脱离消防栓阀门，嵌入式控制器4e控制消防栓连接器控制模块4f，从而控制消防栓水管接头7e旋转固定角度，使之脱离旋紧状态，嵌入式控制器4e控制移动平台控制模块4h，从而使车体2退离消防栓一定距离；

(14)嵌入式控制器4e控制水管收束控制模块4g，从而发出驱动水管收束舵机8a旋转的指令，使消防栓软质水管7h盘旋收束于t型水管头8c上，嵌入式控制器4e发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动右大臂水平方向旋转舵机6a、右大臂竖直方向旋转舵机6b、右小臂竖直方向旋转舵机6c、右小臂中心轴方向旋转舵机6d、右机械臂爪头收张舵机6e的指令，控制右机械臂6将消防栓硬质水管7g放置于初始位置；

(15)完成步骤(14)后，嵌入式控制器4e控制机械爪臂控制模块4b，发出控制协调配合机械爪臂控制模块4b驱动右大臂水平方向旋转舵机6a、右大臂竖直方向旋转舵机6b、右小臂竖直方向旋转舵机6c、右小臂中心轴方向旋转舵机6d、右机械臂爪头收张舵机6e的指令，使右机械臂6置于初始位置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。