一种基于多智能体理论的搜救机器人系统

本发明属于搜救机器人技术领域，具体涉及一种基于多智能体理论的搜救机器人系统。

背景技术：

在海上事故、灾后救援等搜救活动中，搜救机器人能够有效代替人工搜救，提高搜救效率、降低救援人员的安全威胁。目前，通常采用单一搜救机器人执行搜救任务，或多个搜救机器人单独由控制人员远程遥控，搜救机器人之间无法协作搜救，容易出现同一区域重复搜救或部分区域搜救遗漏的现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于多智能体理论的搜救机器人系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于多智能体理论的搜救机器人系统，包括

搜救控制中心，所述搜救控制中心包括无线收发模块和显示模块，所述无线收发模块用于在搜救控制中心与搜救机器人之间建立数据通信，实现搜救指令发布和接收搜救机器人发出的数据信息，所述显示模块用于对搜救机器人的现场搜救画面进行显示；

搜救机器人单元集群，所述救机器人单元集群用于到达指定搜救区域执行搜救任务，所述搜救机器人单元集群包括若干个搜救机器人单元，每个所述搜救机器人单元内均安装有电源模块、cpu处理芯片、通讯模块、驱动模块以及传感器组件，所述电源模块、通讯模块、驱动模块以及传感器组件与cpu处理芯片通过导线连接，所述电源模块用于对搜救机器人单元提供电能，所述通讯模块用于连接搜救控制中心，以及搜救机器人单元之间的通信连接，所述驱动模块用于驱动搜救机器人单元搜救移动，所述传感器组件包括搜救传感器组和运动传感器组，所述搜救传感器组用于对被困人员进行监测搜救，所述运动传感器组用于对搜救机器人单元的运动信息进行监测，所述cpu处理芯片，用于搜救机器人单元之间信息交互，包括用于控制每个机器人的搜救路线和搜救范围。

优选的，所述搜救控制中心还包括控制主机，所述无线收发模块和显示模块均与控制主机连接，所述控制主机包括搜救控制模块和搜救机器人监测模块，所述搜救控制模块用于确定搜救机器人单元集群的搜救范围，对指定区域内进行集中搜救，所述搜救机器人监测模块用于对搜救机器人的工作状态进行实时在线监测,并在检测到搜救机器人出线工作异常状态时发出警示。

优选的，所述电源模块还包括剩余电量检测模块，用于对剩余电量进行监测，用于搜救机器人单元返航。

优选的，所述通讯模块包括两套单独通讯单元，其中一个通讯单元用于连接搜救控制中心，另一个通讯单元用于搜救机器人单元之间信息交互。

优选的，所述搜救传感器组包括人体红外传感器、摄像头、声纳传感器，所述运动传感器组包括定位传感器、速度传感器、方向传感器。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过搜救控制中心能够对搜救范围进行划定，投放搜救机器人单元后自动向搜救范围内移动，搜救机器人单元之间通过通讯模块进行信息交流，共享位置和速度参数，使得搜救机器人单元能够均匀分散，避免搜救范围重叠，扩大搜救面，搜救机器人单元集群可在搜救范围内进行全方位搜救，有效提高搜救效率。

搜救过程中，能够对每个搜救机器人单元的工作状态进行监测，搜救机器人单元后能够对剩余电量进行检测，使得电源模块保留足够电量返航补充电能。

附图说明

图1为本发明的搜救控制中心与搜救机器人单元集群连接结构示意图；

图2为本发明的搜救控制中心结构示意图；

图3为本发明的搜救机器人单元结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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。

如图1-3所示，一种基于多智能体理论的搜救机器人系统，包括

搜救控制中心，所述搜救控制中心包括无线收发模块和显示模块，所述无线收发模块用于在搜救控制中心与搜救机器人之间建立数据通信，实现搜救指令发布和接收搜救机器人发出的数据信息，所述显示模块用于对搜救机器人的现场搜救画面进行显示，搜救控制中心以车、船作为载体，可在大范围内灵活转移，提高搜救效率。

所述搜救控制中心还包括控制主机，所述无线收发模块和显示模块均与控制主机连接，所述控制主机包括搜救控制模块和搜救机器人监测模块，所述搜救控制模块用于确定搜救机器人单元集群的搜救范围，对指定区域内进行集中搜救，搜救范围通过gps进行定位，搜救机器人单元在指定搜救范围内按照预定阵列范围进行搜救，所述搜救机器人监测模块用于对搜救机器人的工作状态进行实时在线监测,并在检测到搜救机器人出线工作异常状态时发出警示。

搜救机器人单元集群，所述救机器人单元集群用于到达指定搜救区域执行搜救任务，所述搜救机器人单元集群包括若干个搜救机器人单元，每个所述搜救机器人单元内均安装有电源模块、cpu处理芯片、通讯模块、驱动模块以及传感器组件，所述电源模块、通讯模块、驱动模块以及传感器组件与cpu处理芯片通过导线连接，所述电源模块用于对搜救机器人单元提供电能，所述通讯模块用于连接搜救控制中心，以及搜救机器人单元之间的通信连接，所述驱动模块用于驱动搜救机器人单元搜救移动。

所述传感器组件包括搜救传感器组和运动传感器组，所述搜救传感器组用于对被困人员进行监测搜救，所述运动传感器组用于对搜救机器人单元的运动信息进行监测，所述搜救传感器组包括人体红外传感器、摄像头、声纳传感器，所述运动传感器组包括定位传感器、速度传感器、方向传感器。

所述cpu处理芯片，用于搜救机器人单元之间信息交互，包括用于控制每个机器人的搜救路线和搜救范围，cpu处理芯片对集群内的搜救机器人单元相对位置信息、运动速度、移动方向等信息，控制搜救机器人单元的搜寻路径范围，使得集群内的搜救机器人单元能够地毯式对搜救范围内进行搜救，避免遗漏。

所述电源模块还包括剩余电量检测模块，用于对剩余电量进行监测，用于搜救机器人单元返航，可在电源模块剩余电量低于下限阈值时，下限阈值与搜救机器人单元和搜救控制中心之间的路径正相关，将信号发送至cpu处理芯片，控制搜救机器人单元自动返航进行电能补充。

所述通讯模块包括两套单独通讯单元，其中一个通讯单元用于连接搜救控制中心，另一个通讯单元用于搜救机器人单元之间信息交互，两套通讯单元采用不同频段的电磁波信号进行通讯连接，避免相互干扰，提高信息传输和响应的效率。

本发明通过搜救控制中心能够对搜救范围进行划定，投放搜救机器人单元后自动向搜救范围内移动，搜救机器人单元之间通过通讯模块进行信息交流，共享位置和速度参数，使得搜救机器人单元能够均匀分散，避免搜救范围重叠，扩大搜救面，搜救机器人单元集群可在搜救范围内进行全方位搜救，有效提高搜救效率。

搜救过程中，能够对每个搜救机器人单元的工作状态进行监测，搜救机器人单元后能够对剩余电量进行检测，使得电源模块保留足够电量返航补充电能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。