校园移动智能机器人及校园智能管理系统的制作方法

本发明涉及智能机器人技术领域，特别涉及一种校园移动智能机器人及校园智能管理系统。

背景技术：

随着智能机器人技术的发展，智能机器人应用的行业越来越广泛，例如餐饮行业、制造工业和智慧教育行业等。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：

目前校园机器人逐渐发展，但是传统技术中的校园机器人功能较为单一，智能化程度不高，缺乏对校园中不良行为举止的监控功能，时效性不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对传统技术中的不足，提供一种校园机器人及校园智能管理系统。

根据本发明的实施方式，本发明提供了一种校园移动智能机器人，包括主控制器、以及连接主控制器的图像采集器和无线通讯模块；图像采集器设于校园移动智能机器人上；

图像采集器用于实时采集校园内人的行为动作图像，并将行为动作图像发送给主控制器；

主控制器用于控制校园移动智能机器人在校园内移动；还用于从行为动作图像提取行为动作图像中行为动作的待匹配轮廓；将待匹配轮廓分别与各预设轮廓模型相匹配得到相似度，在各相似度中的最大相似度大于或等于第一预设相似度时生成相应的预警提示信息，并通过无线通讯模块将预警提示信息发送至监控终端；预设轮廓模型为根据预设的常规危险动作图像的第一轮廓得到的动作模型。

在其中一个实施例中，主控制器还用于在各相似度均小于第一预设相似度时，通过无线通讯模块将行为动作图像传输至监控终端；获取监控终端返回的标识信息，在标识信息表示行为动作图像中的行为动作为危险动作时，发出预警提示信息；并提取行为动作图像中行为动作的第二轮廓；并将第二轮廓作为预设轮廓模型。

在其中一个实施例中，主控制器还用于在标识信息表示行为动作图像中的行为动作为准危险动作时，存储传输给监控器的行为动作图像；

主控制器还用于提取存储的行为动作图像中行为动作的第三轮廓，在获取到的行为动作图像中行为动作的轮廓与第三轮廓的相似度大于或等于第二预设相似度且次数大于预设次数时，发出预警提示信息；并将第三轮廓作为预设轮廓模型。

在其中一个实施例中，还包括电力接收线圈、连接主控制器的gps导航装置和电源检测装置；

电源检测装置用于在检测到校园移动智能机器人剩余电量低于预设剩余电量时，向主控制器发送充电提示信息；

主控制器还用于在接收到充电提示信息时，从gps导航装置查找的各充电路线中，选取与无线充电桩距离最近的充电路线；并根据最近的充电线路控制校园移动智能机器人移动到无线充电桩进行充电；

电力接收线圈用于接收无线充电桩的电力发射线圈发射的电力，以对校园移动智能机器人进行充电。

在其中一个实施例中，图像采集器还用于采集校内人员的图像信息，并将校内人员的图像信息传输给主控制器；

主控制器还用于根据获取到的已登记人员数据信息对校内人员的图像信息进行验证，在验证不通过时生成待验证信号，并通过无线通讯模块将待验证信号发送至监控终端；并接收监控终端返回的身份确认信息；待验证信号包括验证不通过的校园内人员的图像信息；

主控制器还用于在接收到监控终端返回的身份确认信息时，停止发送待验证信号。

在其中一个实施例中，还包括连接主控制器的操作显示面板；

操作显示面板用于将获取到的访校人员的导航指令通过主控制器传输给gps导航装置，并显示gps导航装置根据导航指令查找到的线路。

在其中一个实施例中，还包括连接主控制器的温度传感器、湿度传感器、风向检测装置、pm2.5传感器、扬声器以及拾音器中的至少一种。

另一方面，根据本发明的实施方式，本发明还提供了一种校园智能管理系统，包括监控终端以及校园移动智能机器人；校园移动智能机器人与监控终端无线通讯连接；

监控终端用于接收校园移动智能机器人发送的预警提示信息。

在其中一个实施例中，监控终端包括智能手机、平板电脑以及个人计算机中的任一种或任意种组合。

在其中一个实施例中，还包括无线充电桩；

无线充电桩用于与校园移动智能机器人进行无线充电。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本发明的校园移动智能机器人及校园智能管理系统，包括主控制器、以及连接主控制器的图像采集器以及无线通讯模块。进而本发明的校园移动智能机器人能够在校园中移动巡逻，在图像采集器采集到校园内的人的行为动作图像时传输给主控制器，主控制器通过提取得到待匹配轮廓进而与各预设轮廓模型相匹配，在相似度大于或等于第一预设相似度时将报警提示信息通过无线通讯模块发送给监控终端。本发明的各实施例提高了识别和运算精度，使得校园移动智能机器人能够根据巡逻中捕捉到的不良的行为动作生成预警提示信息并传输给监控组终端，进而能够及时地制止不良的行为动作，和通知相关人员及时处理。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的校园移动智能机器人的结构示意图；

图2为本发明一个实施例提供的校园移动智能机器人的具体结构示意图；

图3为本发明一个实施例提供的校园智能管理系统的结构示意图；

图4为本发明一个实施例提供的校园智能管理系统的具体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图结合实施例，对本发明进一步详细说明。

在下文中，将更全面地描述本发明的各种实施例。本发明可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本发明保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本发明理解为涵盖落入本发明的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本发明的各种实施例中，表述“各或/和b中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“出或b出或“出或/和b中的至少一个”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

参见图1，在一个实施例中，本发明提供了一种校园移动智能机器人，包括主控制器110、以及连接主控制器110的图像采集器120和无线通讯模块130；图像采集器120设于校园移动智能机器人上；

图像采集器120用于实时采集校园内人的行为动作图像，并将行为动作图像发送给主控制器110；

主控制器110用于控制校园移动智能机器人在校园内移动；还用于从行为动作图像提取行为动作图像中行为动作的待匹配轮廓；将待匹配轮廓分别与各预设轮廓模型相匹配得到相似度，在各相似度中的最大相似度大于或等于第一预设相似度时生成相应的预警提示信息，并通过无线通讯模块将预警提示信息发送至监控终端；预设轮廓模型为根据预设的常规危险动作图像的第一轮廓得到的动作模型。

具体而言，校园移动智能机器人在校园内的移动方式包括爬楼梯、爬坡以及平面移动等。图像采集器可以但不局限于为摄像头，无线通讯模块可以为wifi模块以及gprs模块等中的任一种，监控终端包括智能手机、平板电脑以及是安设于校园内保安室的个人计算机。待匹配轮廓为行为动作图像中构成行为动作的边缘像素点连接形成的形状。进一步地，预设的常规危险动作图像可以但不局限于包括打架斗殴动作、翻墙动作以及拿起物体攻击他人的动作等。具体地，相应的预警提示信息为相似度最大时对应的预设轮廓模型对应生成的信号，进一步地，预警提示信息包括确定行为动作的语音提示和行为动作图像，由此，校园移动智能机器人可通过该预警提示信息进行制止，以及监控终端可确定具体行为动作的发生，并及时采取相应的措施。较优地，第一预设相似度可设为60％。较优地，主控制器可在预设的时间周期内在多次匹配出相同的行为动作时，将相应的预警提示信息发送至监控终端。

本发明实施例的校园移动智能机器人包括主控制器、以及连接主控制器的图像采集器以及无线通讯模块。进而本发明的校园移动智能机器人能够在校园中移动巡逻，在图像采集器采集到校园内的人的行为动作图像时传输给主控制器，主控制器通过提取得到待匹配轮廓进而与各预设轮廓模型相匹配，在相似度大于或等于第一预设相似度时将报警提示信息通过无线通讯模块发送给监控终端。本发明实施例提高了识别和运算精度，使得校园移动智能机器人能够根据巡逻中捕捉到的不良的行为动作生成预警提示信息并传输给监控终端，进而能够及时地制止不良的行为动作，和通知相关人员及时处理如保安或班主任。

参见图1，在一个具体的实施例中，主控制器110还用于在各相似度均小于第一预设相似度时，通过无线通讯模块130将行为动作图像传输至监控终端；获取监控终端返回的标识信息，在标识信息表示行为动作图像中的行为动作为危险动作时，发出预警提示信息；并提取行为动作图像中行为动作的第二轮廓；并将第二轮廓作为预设轮廓模型。

具体而言，各预设轮廓模型存储在数据库中，各相似度均小于第一预设相似度表示主控制器获取到的行为动作图像的待匹配轮廓在该数据库中没有相类似的动作。因此，主控制器将获取到的动作图片传输给监控终端，由监控终端进行识别，识别是否为危险动作，若是则返回表示动作图片中的行为动作为危险动作的标识信息，以使主控制器发出预警提示信息。进一步地，提取该行为动作图像中行为动作的第二轮廓，得到对应的模型以作为预设轮廓模型，进而为数据库中的模型增加匹配样本。

本发明实施例的校园移动智能机器人，主控制器在没有匹配到相类似的动作轮廓模型时，则传输至监控终端进行再次识别，可防止误判问题的发生，同时能够使得预设轮廓模型得到更新，增加识别匹配的样本。本发明能够使得机器人在校园内移动巡逻的同时，有效发现学生的违纪等危险行为，准确性高，可及时对学生的危险动作制止，提高了巡逻效率。

在一个具体的实施例中，主控制器110还用于在标识信息表示行为动作图像中的行为动作为准危险动作时，存储传输给监控器的行为动作图像；

主控制器110还用于提取存储的行为动作图像中行为动作的第三轮廓，在获取到的行为动作图像中行为动作的轮廓与第三轮廓的相似度大于或等于第二预设相似度且次数大于预设次数时，发出预警提示信息；并将第三轮廓作为预设轮廓模型。

具体而言，准危险动作可以但不局限于包括踢垃圾、破坏校园公物等行为动作。进而，在主控制器接收到表示行为动作图像中的行为动作为准危险动作时，则可先将该动作行为图像存储，并提取存储起来的行为动作图像的第三轮廓，当获取到的动作行为图像中行为动作的轮廓与第三轮廓的相似度大于或等于第二预设相似度且次数大于与预设次数时，表示存储的行为动作图像中的行为动作多次出现。由此，将第三轮廓作为预设轮廓模型。

本发明实施例的校园移动智能机器人，可对准危险动作进行匹配识别，并及时对预设轮廓模型更新，多样化预设轮廓模型，进而能够及时有效地分析校园内人的行为动作。本发明可实现智能巡逻，协助保安工作人员管理校园治安，有利于实现智慧化校园。

参见图2，在一个具体的实施例中，还包括电力接收线圈240、连接主控制器210的gps导航装置250和电源检测装置260；

电源检测装置260用于在检测到校园移动智能机器人剩余电量低于预设剩余电量时，向主控制器210发送充电提示信息；

主控制器210还用于在接收到充电提示信息时，从gps导航装置250查找的各充电路线中，选取与无线充电桩距离最近的充电路线；并根据最近的充电线路控制校园移动智能机器人移动到无线充电桩进行充电；

电力接收线圈240用于接收无线充电桩的电力发射线圈发射的电力，以对校园移动智能机器人进行充电。

具体而言，预设剩余电量可设为总电量的30％。电源检测装置实时检测校园移动智能机器人的剩余电量，并在剩余电量小于预设剩余电量时，发送充电提示信息给主控制器，启动自动巡航返回充电桩充电。具体地，gps导航装置可根据内置的地图自动查找附近的无线充电桩，并生成各充电路线以供主控制器选择。由此，主控制器可根据选取与无线充电桩距离最近的充电线路。

本发明实施例的校园移动智能机器人，在电源检测装置检测到剩余电量低于预设电量时，可通过gps导航装置选取距离最近的无线充电桩，由电力接收线圈与无线充电桩接触进行无线充电。本发明实施例可实现自动充电，省去物理接口，使得校园移动智能机器人在无人控制的情况下可自行完成充电。本发明实施例的校园移动智能机器人智能化和自动化程度高，便于管理和使用。

参见图1，在一个具体的实施例中，图像采集120还用于采集校内人员的图像信息，并将校内人员的图像信息传输给主控制器110；

主控制器110还用于根据获取到的已登记人员数据信息对校内人员的图像信息进行验证，在验证不通过时生成待验证信号，并通过无线通讯模块130将待验证信号发送至监控终端；并接收监控终端返回的身份确认信息。待验证信号包括验证不通过的校园内人员的图像信息；

具体而言，已登记人员数据信息可存储于云平台服务器，或直接存储于校园移动智能机器人的存储器中，由此，主控制器可从存储器中获取到已登记人员数据信息，或通过无线通讯模块获取云平台服务器中的已登记人员数据信息。其中，已登记人员数据信号可以包括对应人员的图像、姓名、班级以及身份等信息。验证不通过表示该校园内人员的图像信息未在已登记人员数据信息中。

本发明实施例的校园移动智能机器人，能够在校园中移动巡逻识别出校外人员，在验证不通过时能够及时反馈至监控终端，进一步做身份确认，以维持校园的安全。

作为一优选的实施例，管理人员可预先通过pc终端或者移动手机等智能终端向校园移动智能机器人录入访校人员信息，以便访校人员访校时验证通过，以免误报。

参见图2，在一个具体的实施例中，还包括连接主控制器210的操作显示面板270；

操作显示面板270用于将获取到的访校人员的导航指令通过主控制器210传输给gps导航装置250，并显示gps导航装置250根据导航指令查找到的线路。

本发明实施例的校园移动智能机器人，可通过操作显示面板输入导航指令，其中，导航指令包括校园内出发地和校园内目的地。由此，操作显示面板将gps导航装置定位查找到的路线进行显示。本发明实施例便于来往学校的家长以及参观人员等查询校园路线，精度高。

参见图2，在一个具体的实施例中，还包括连接主控制器210的温度传感器280、湿度传感器290、风向检测装置300、pm2.5传感器310、扬声器320以及拾音器330中的至少一种。

本发明实施例的校园移动智能机器人，能够在校园内移动的过程中，检测pm2.5，温度、湿度和风力风向等中的任一环境参数或及其任意组合。以便在某一环境参数超标时及时发出通知，以便工作人员及时做出应对措施。进一步地，本发明实施例可通过扬声器播放相关信息，以及通过拾音器拾取语音控制信息。本发明实施例的校园移动智能机器人，功能齐全，可收集多种环境数据，便于建立大数据库，通过大数据实现环境预测。同时，能够通过所监测到的环境数据，安排课外活动等。

作为一优选的实施例，本发明实施例的校园移动智能机器人中的图像采集器可为5个，分布于机身上方部分，以便在不同高度和方位采集图像。

作为一优选的实施例，本发明实施例的校园移动智能机器人在巡逻过程中，可获取通过操作显示面板或者语音输入的搜索指令，如搜索知识点提问、知识点查阅、课堂视频、课件以及个人信息等。进而，校园移动智能机器人可根据搜索指令通过操作显示面板输出搜索结果，或通过扬声器播放搜索结果。

参见图3，本发明实施例还提供了一种校园智能管理系统，包括监控终端30以及校园移动智能机器人40；校园移动智能机器人40与监控终端30无线通讯连接；

监控终端30用于接收校园移动智能机器人发送的预警提示信息。

需要说明的是，校园移动智能机器人可实现上述的校园移动智能机器人的功能，在次不再赘述。

监控终端可通过接收校园移动智能机器人发送的预警提示信息，有助于及时做出应对措施。

本发明实施例的校园智能管理系统，包括校园移动智能机器人和监控终端，校园移动智能机器人与监控终端无线通讯连接，进而本发明的校园智能管理系统中的校园移动智能机器人能够在校园中移动巡逻，图像采集器采集到校园内的人的行为动作图像时传输给主控制器，主控制器通过提取得到的待匹配轮廓进而与各预设轮廓模型相匹配，在相似度大于或等于第一预设相似度时将报警提示信息通过无线通讯的方式传输给监控终端。本发明实施例提高了识别和运算精度，使得校园移动智能机器人能够根据巡逻中捕捉到的不良的行为动作生成预警提示信息并传输给监控终端，进而能够及时地制止不良的行为动作，和通知相关人员及时处理如保安或班主任。进一步地，本发明能够提高校园管理系统的智能化程度，有利于智慧校园的建设。

在一个具体的实施例中，监控终端包括智能手机、平板电脑以及个人计算机中的任一种或任意种组合。

本发明实施例的校园智能管理系统，可兼容多种设备作为监控终端，满足老师、安保人员等工作人员的使用需求，便于检测和维护校园环境。

参见图4，在一个具体的实施例中，还包括无线充电桩50；

无线充电桩50用于与校园移动智能机器人40进行无线充电。

本发明实施例的校园智能管理系统包括无线充电桩，可及时进行自动充电，无需物理接口，智能化程度高。

本发明的校园智能管理系统，可实现智慧安防管理，智慧学习管理，有助于建设智慧校园，以营造良好的学习环境和氛围。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。