一种小区安防机器人控制系统的制作方法

本实用新型属于智能机器人技术领域，尤其是涉及一种小区安防机器人控制系统。

背景技术：

现有小区大多是以摄像头监控为主，人工巡视为辅的安防监控模式，尽管小区周围设置有多个360度监控摄像头，并号称无死角监控，但由于小区内部设施的遮挡以及监控视频的有限播放，使得位于监控室的工作人员很难在监控画面中发现异常，也使得犯罪人员有较大漏洞可钻，但是，若以增加人工巡逻为解决手段的话，随着人工成本的增加，就使得小区安防费用较高。

为了有效协助小区保安人员完成常规性巡逻工作，及时了解防控区的治安状况，准确实时的锁定关键防控部位，同时也为了协助物业部门解决劳动力成本过高及有效安排管理保安人员等问题，研发具有自动巡逻、自动避障、智能感知、语音对话、自动充电、远程控制、人脸识别等功能的智能安防机器人，代替保安人员在小区内规定的路线上完成巡逻和监控任务成为安防机器人的研究重点。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种小区安防机器人控制系统，通过在小区内对多个安防机器人进行线路规划，使得小区内多安防机器人协作，实现小区的全面全天监控。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种小区安防机器人控制系统，包括主控平台、多个安防机器人、至少一个充电桩和多个无线信号中继放大器；

所述主控平台分别与所述安防机器人和充电桩无线信号连接；

所述无线信号中继放大器放大所述无线信号；

所述充电桩为所述安防机器人充电，并与所述安防机器人信号连接。

进一步的，所述主控平台包括主控模块、显示器、存储器和主控平台无线通信模块；

所述显示器和存储器分别与所述主控模块信号连接；

所述主控模块通过所述主控平台无线通信模块分别与所述安防机器人和充电桩信号连接。

进一步的，所述显示器包括视频矩阵主机和多块显示屏，所述多块显示屏与所述视频矩阵主机的多路输出端口一一对应信号连接。

进一步的，所述主控平台还包括输入设备，所述输入设备与所述主控模块信号连接。

进一步的，所述输入设备为键盘或触摸屏。

进一步的，所述主控平台还包括警报模块，所述警报模块与所述主控模块信号连接。

进一步的，所述警报模块包括蜂鸣器或语音喇叭。

进一步的，所述安防机器人包括机体、驱动模块、机器人控制模块、机器人无线通信模块、报警模块、电源模块、充电模块和探测模块；

所述驱动模块、机器人控制模块、机器人无线通信模块、报警模块、电源模块、充电模块和探测模块分别固定在所述机体上；

所述驱动模块、报警模块、充电模块和探测模块分别与所述机器人控制模块信号连接，该驱动模块、充电模块和探测模块分别接收所述机器人控制模块的控制信号，并分别与所述电源模块电连接；

所述机器人控制模块通过所述机器人无线通信模块与所述主控平台信号连接。

进一步的，所述电源模块包括蓄电池和与该蓄电池电连接的电量检测模块，所述驱动模块和探测模块分别与所述蓄电池的电压输出端电连接，所述充电模块与所述蓄电池的电压输入端电连接，所述电量检测模块与所述机器人控制模块信号连接。

进一步的，所述充电模块包括第一定位模块和第一充电端子；

所述第一定位模块与所述机器人控制模块信号连接；

所述第一充电端子的电压输出端与所述电源模块的电压输入端电连接。

进一步的，所述充电模块还包括电压监测器，所述第一充电端子的信号采集端与所述电压监测器电连接，所述电压监测器的信号输出端与所述机器人控制模块信号连接。

进一步的，所述充电模块还包括第一控制开关和延时器，所述第一充电端子的电压输出端与所述第一控制开关开关端的一个端子电连接，该第一控制开关开关端的另一个端子与所述电源模块的电压输入端电连接，所述第一控制开关的控制端通过所述延时器与所述机器人控制模块信号连接。

进一步的，所述探测模块包括摄像头、雷达探测器、GPS导航定位模块和有害气体探测器。

进一步的，所述安防机器人还包括语音模块，所述语音模块与所述电源模块电连接，与所述机器人控制模块信号连接。

进一步的，所述报警模块包括声光报警器和SOS一键报警模块。

进一步的，所述充电桩包括市电接口、第二充电端子、第二定位模块、充电桩无线通信模块和单片机；

所述第二充电端子的电压输入端与市电接口电连接，其电压输出端与所述第一充电端子的电压输入端相匹配；

所述第二定位模块与所述第一定位模块相匹配，并与所述单片机信号连接；

所述单片机通过所述充电桩无线通信模块分别与所述主控平台和安防机器人信号连接。

进一步的，所述充电桩还包括第二控制开关，所述第二充电端子的电压输入端通过所述第二控制开关的开关端与所述市电接口电连接，所述第二控制开关的控制端与所述单片机信号连接。

进一步的，所述充电桩还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块与所述单片机信号连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的小区安防机器人控制系统具有以下优势：

(1)本实用新型所述的小区安防机器人控制系统，通过在小区内对多个安防机器人进行线路规划，使得小区内多安防机器人协同工作，进而实现了小区的全面全天候监控。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的小区安防机器人控制系统整体拓扑图；

图2为本实用新型实施例所述的小区安防机器人控制系统原理示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1和2所示，本实用新型包括主控平台、多个安防机器人、至少一个充电桩和多个无线信号中继放大器；

主控平台分别与安防机器人和充电桩无线信号连接；

无线信号中继放大器放大无线信号；

充电桩为安防机器人充电，并与安防机器人信号连接。

主控平台包括主控模块、显示器、存储器和主控平台无线通信模块；

显示器和存储器分别与主控模块信号连接；

主控模块通过主控平台无线通信模块分别与安防机器人和充电桩信号连接。

显示器包括视频矩阵主机和多块显示屏，多块显示屏与视频矩阵主机的多路输出端口一一对应信号连接。

主控平台还包括输入设备，输入设备与主控模块信号连接。

输入设备为键盘或触摸屏。

主控平台还包括警报模块，警报模块与主控模块信号连接。

警报模块包括蜂鸣器或语音喇叭。

安防机器人包括机体、驱动模块、机器人控制模块、机器人无线通信模块、报警模块、电源模块、充电模块和探测模块；

驱动模块、机器人控制模块、机器人无线通信模块、报警模块、电源模块、充电模块和探测模块分别固定在机体上；

驱动模块、报警模块、充电模块和探测模块分别与机器人控制模块信号连接，该驱动模块、充电模块和探测模块分别接收机器人控制模块的控制信号，并分别与电源模块电连接；

机器人控制模块通过机器人无线通信模块与主控平台信号连接。

电源模块包括蓄电池和与该蓄电池电连接的电量检测模块，驱动模块和探测模块分别与蓄电池的电压输出端电连接，充电模块与蓄电池的电压输入端电连接，电量检测模块与机器人控制模块信号连接。

充电模块包括第一定位模块和第一充电端子；

第一定位模块与机器人控制模块信号连接；

第一充电端子的电压输出端与电源模块的电压输入端电连接。

充电模块还包括电压监测器，第一充电端子的信号采集端与电压监测器电连接，电压监测器的信号输出端与机器人控制模块信号连接。

充电模块还包括第一控制开关和延时器，第一充电端子的电压输出端与第一控制开关开关端的一个端子电连接，该第一控制开关开关端的另一个端子与电源模块的电压输入端电连接，第一控制开关的控制端通过延时器与机器人控制模块信号连接。

探测模块包括摄像头、雷达探测器、GPS导航定位模块和有害气体探测器。

安防机器人还包括语音模块，语音模块与电源模块电连接，与机器人控制模块信号连接。

报警模块包括声光报警器和SOS一键报警模块。

充电桩包括市电接口、第二充电端子、第二定位模块、充电桩无线通信模块和单片机；

第二充电端子的电压输入端与市电接口电连接，其电压输出端与第一充电端子的电压输入端相匹配；

第二定位模块与第一定位模块相匹配，并与单片机信号连接；

单片机通过充电桩无线通信模块分别与主控平台和安防机器人信号连接。

充电桩还包括第二控制开关，第二充电端子的电压输入端通过第二控制开关的开关端与市电接口电连接，第二控制开关的控制端与单片机信号连接，使得第二充电端子不会时刻处于接通市电的状态，节约了电能。

充电桩还包括GPS定位模块，GPS定位模块与单片机信号连接。

本实用新型的工作过程如下：

主控模块可以是电脑，其内设有安放机器人巡逻路线及多个安防机器人协同工作策略，主控模块通过主控平台无线通信模块向多个安防机器人发送无线控制信号，该无线控制信号在传输过程中通过无线信号中继放大器放大，以便于安放机器人的远距离接收。

主控模块还可以与用户手机连通，用户通过手机实现小区安防状态的实时监控。

安放机器人的机器人控制模块可以是CPU处理器，其接收主控模块设定的巡逻路线，并根据该巡逻路线向驱动模块发送驱动控制信号，使得驱动模块驱动安防机器人的机体按巡逻路线行走并按照工作策略动作，安防机器人的机体一般为前转后驱的四轮形式，使得该安放机器人具有一定的爬坡能力，且具有功耗小、驱动力强、转向容易、适合不间断工作等优点，驱动模块驱动机体的后轮电机，进而使得机体正常移动，实现行走、转向、后退等功能，驱动升降电机，实现机器人力臂的升降伸缩动作。

安防机器人在巡逻过程中，通过搭载全景高清红外一体夜视云台摄像机及四周标清摄像头，拍摄常规监控画面及复杂环境下的稳定视频监控画面，该监控画面输入机器人控制模块后经机器人无线通信模块输送至主控模块，多个安防机器人的多组视频监控画面通过视频矩阵主机在阵列分布的显示屏中显示，方便监控人员的筛选，该安防机器人还通过摄像头实现人脸识别功能，提高安防机器人指令输入的安全性。

安防机器人在巡逻过程中，通过雷达探测器和GPS导航定位模块的结合使用，实现了安防机器人的避障探测及行走路线规划，通过各种有害气体探测器的安装，实时监测空气质量及危险有害气体，通过语音模块的设置，实现与安防机器人的语音对话以及通过安防机器人与主控平台的语音对话，主控平台内同样设有主控平台语音模块。

当安防机器人通过探测模块及机器人控制模块发现异常影像时，机器人控制模块根据异常影像具体状况选择性向报警模块输出报警控制信号，同时通过机器人无线通信模块向主控模块发送警报信号，报警模块的声光报警器工作和/或安防机器人通过SOS一键报警模块进行一键报警，同时主控模块想警报模块发送警报控制信号，实现主控平台内的警报提醒。

当安防机器人的电量检测模块检测到蓄电池电量低于某个设定值时，机器人控制模块控制驱动模块驱动安放机器人与所述充电桩自动定位对接，实现安防机器人的自动充电，在充电过程中，当电量检测模块检测到蓄电池电量充满后，机器人控制模块控制驱动模块驱动安防机器人与充电桩自动断开，继续该安防机器人的巡逻。

安防机器人的机器人控制模块分析电量检测模块的检测信号，得出蓄电池电量低于设定值时，机器人控制模块通过机器人无线通信模块输出安防机器人对应充电信号，主控模块通过主控平台无线通信模块接收该安防机器人信息及充电信号，单片机通过充电桩无线通信模块接收该安防机器人信息及充电信号；

单片机接收该安防机器人信息及充电信号后分析第二控制开关的开闭状态，第二控制开关处于断开状态的充电桩的单片机将GPS定位模块的定位信息通过充电桩无线通信模块发送，主控模块通过主控平台无线通信模块接收该定位信息后根据安防机器人的巡逻路线选定充电桩，并规划行驶路线，同时将该行驶路线信息通过主控平台无线通信模块、无线信号中继放大器和机器人无线通信模块输入机器人控制模块，机器人控制模块控制驱动模块驱动该安防机器人行驶至选定的充电桩；

安防机器人与充电桩相对后，根据第一定位模块和第二定位模块的配合定位调整安防机器人方位，当第一定位模块与第二定位模块匹配完成时，第一定位模块向机器人控制模块发送定位完成信号，同时第二定位模块向单片机发送定位完成信号，机器人控制模块控制驱动模块驱动安防机器人动作，使得第一充电端子与第二充电端子对接，同时单片机向第二控制开关的控制端发送闭合控制信号，第二控制开关的开关端闭合，第二充电端子与市电接口连通，第一充电端子上充有电压，电压监测器实时监测第一充电端子上的电压，并向机器人控制模块发送监测信号，当第一充电端子上具有稳定输入电压时，机器人控制模块通过延时器向第一控制开关的控制端发送闭合控制信号，同时机器人控制模块转换为自动待机模式，第一控制开关的开关端经延时至机器人控制模块待机后闭合，第一充电端子向蓄电池充电；

电量检测模块向机器人控制模块输入蓄电池电量实时信息，当蓄电池充满后，机器人控制模块再次正常工作，向第一控制开关输入断开控制信号，同时通过机器人无线通信模块和充电桩无线通信模块向单片机输送充满信号，第一控制开关断开，同时单片机向第二控制开关的控制端输送断开控制信号，第二控制开关断开，机器人控制模块控制驱动模块驱动安防机器人带动第一充电端子与第二充电端子脱离。

小区内多个安防机器人通过主控模块的调配，实现安防机器人的分任务合作，例如一台安防机器人充电，其他安防机器人继续巡逻，保证全天候监控和安防机器人的合理移动，减少重复性工作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。