机器人远程监控系统及方法与流程

1.本技术总体涉及机器人领域，更具体地，涉及机器人远程监控系统及方法。


背景技术：

2.安保机器人在安全保卫领域中越来越多地发挥着作用。通常，安保机器人和其操控终端处于同一局域网中，该操控终端可以在该局域网覆盖的范围内对机器人进行操控。当安保机器人在安保现场行走进行安保巡逻时，为了保持与操控终端的连接，操控终端也需要随着安保机器人一起行走，以防止连接断开。对安保机器人的这种操控方式需要操作操控终端的安保人员跟随安保机器人一起执行任务，由此安保机器人很难独立完成任务。而且，这种操控方式需要搭建专用的局域网以实现安保机器人和操控终端的网络连接。
3.因此，需要其他的操控方式来更好地实现安保机器人的安保任务。


技术实现要素：

4.根据本技术的一个方面，提供了一种机器人远程监控系统，包括机器人、云服务器、以及远程监控设备，其中：所述机器人处于安保现场，并且所述机器人用于生成与所述安保现场相关的数据并将所述数据发送至所述云服务器；所述云服务器从所述机器人接收所述数据，并且实时地将所述数据转发至所述远程监控设备；并且所述远程监控设备从所述云服务器接收所述数据，并且基于所述数据对所述安保现场进行监控。
5.根据本技术的另一方面，提供了一种机器人远程监控方法，包括：由处于安保现场的机器人生成与所述安保现场相关的数据；由所述机器人经由云服务器将所述数据实时地发送至远程监控设备；由所述机器人经由所述云服务器从所述远程监控设备接收控制命令，其中，所述控制命令是所述远程监控设备基于所述数据生成的。
附图说明
6.结合以下附图，根据本发明的实施例的描述可以更好地理解本发明，其中，相似的标号指示相同或功能类似的元件：
7.图1根据本技术实施例示出了机器人远程监控系统的示意图。
8.图2根据本技术的实施例示出了机器人远程监控方法的流程图。
9.图3根据本技术的实施例示出了机器人远程监控方法的流程图。
10.图4示出了可以实现本技术的实施例中的机器人或远程控制设备的信息处理设备的结构示意图。
具体实施方式
11.下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施
例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
12.图1根据本技术实施例示出了机器人远程监控系统100的示意图。如图1所示，该机器人远程监控系统100可以包括远程监控设备110、云服务器120以及机器人130。机器人130的数目可以是一个，也可以是多个，本技术在该方面不受限制。
13.在一种实施例中，机器人130可以包括电子控制单元(ecu)。ecu可以通过处理器(例如，微处理器)、控制器(例如，微控制器)、可编程逻辑电路(例如，现场可编程门阵列(fpga))、和专用集成电路(asic)等来实现。
14.在一种实施例中，机器人130可以包括一个或多个存储器，例如，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦可编程存储器(eprom)、电可擦可编程存储器(eeprom)等。存储器可以用于存储数据、指令、软件、代码等，这些指令被执行以执行本技术中所描述的动作。在另一种实施例中，上述一个或多个存储器可被包括在ecu中。本技术在该方面不受限制。
15.在一种实施例中，机器人130可以包括数据采集单元。数据采集单元例如可以包括以下各项中的一项或多项：距离传感器、图像传感器、音频传感器、亮度传感器，这些传感器能够获取关于机器人130的信息和/或与机器人130所处的环境(例如，安保现场)有关的信息。数据采集单元也可以包括从机器人130可能具有的导航装置、地图信息存储装置、时间模块、无线通信模块、转向灯、方向盘等组件获取数据的装置。
16.在一种实施例中，距离传感器例如可以是雷达、激光或超声波传感器等，其可以感知物体的距离，从而可以得到预定距离内所感知到的物体情况(例如，预定距离内所感知到的物体数目)。在一种实施例中，图像传感器例如可以是单色或彩色(例如rgb)摄像头、红外摄像头或者具有rgb和距离/深度传感能力的混合摄像头等。一般摄像头能够实时捕获(例如，以60
°
左右的角度工作，或者以90
°
左右的角度工作)机器人130周边的情况并通过显示器呈现给管理员。红外摄像头可以允许在夜间等低亮度条件下精确捕捉物体。在一种实施例中，音频传感器例如可以是麦克风等，用于收集音频数据。在一种实施例中，亮度传感器可以感知环境中的光线亮度，从而例如允许判断当前是白天还是夜晚。
17.在一种实施例中，导航装置例如可以是全球定位系统(gps)装置、a-gps装置、惯性定位装置等，其可以确定机器人130当前的位置和行驶方向。在一种实施例中，地图信息存储装置例如可以存储和更新安保现场的巡逻路线以及其他相关信息。在一种实施例中，时间模块例如可以包括机器人130本身的时间模块，也可以包括用于提供时间信息的其他装置。时间信息可以是准确的时间，也可以是例如指示白天和夜晚时间段的信息。机器人130在不同的时间的安保任务可以不同，机器人130可以基于不同的时间执行相应的安保任务。在一种实施例中，无线通信模块可以包括基于无线电技术来获得巡逻路线相关的在线数据的装置。在一种实施例中，机器人130的无线通信模块(例如，射频收发器)可以用于远程通信，下文对此会进行详细描述。
18.在一种实施例中，机器人130可以包括扬声器，用于将从远程监控设备110接收到的音频信号外放。
19.在一种实施例中，机器人130可以包括用于接收特定输入的传感器，例如，报警按钮。当机器人130附近的人按压该按钮时，机器人130会生成报警信号以经由机器人130的扬声器外放报警声音，或者机器人130将该报警信号传输给远程监控设备(例如，远程监控设备110)以由远程监控设备的管理员知晓该报警并且提供帮助。
20.在一种实施例中，机器人130可以具有类似于安保巡逻车的外观和硬件设施，例如，具有行驶和转向等功能的组件。在另一实施例中，机器人130可以具有其他外观和其他硬件设施。本技术在该方面不受限制。
21.在一种实施例中，云服务器120可以包括转发组件，用于执行转发程序。在其他实施例中，云服务器120还可以具有处理、存储等功能。
22.在一种实施例中，远程监控设备110可以包括ecu。与机器人130中的ecu类似，ecu可以通过处理器(例如，微处理器)、控制器(例如，微控制器)、可编程逻辑电路(例如，现场可编程门阵列(fpga))、和专用集成电路(asic)等来实现。
23.在一种实施例中，远程监控设备110可以包括一个或多个存储器，例如，随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦可编程存储器(eprom)、电可擦可编程存储器(eeprom)等。存储器可以用于存储数据、指令、软件、代码等，这些指令被执行以执行本技术中所描述的动作。在另一种实施例中，上述一个或多个存储器可被包括在远程监控设备110的ecu中。本技术在该方面不受限制。
24.在一种实施例中，远程监控设备110可以包括显示屏，用于基于机器人130的图像传感器所收集的图像数据来显示相应的视频。在一种实施例中，远程监控设备110不包括显示屏，但该显示屏与远程监控设备110相关联，从而在远程监控设备110接收到视频数据时能够在该显示屏上显示相应视频。
25.在一种实施例中，远程监控设备110可以包括麦克风，用于接收管理员的音频。一种实施例中，远程监控设备110不包括麦克风，但该麦克风与远程监控设备110相关联，从而在麦克风接收到音频数据时能够通过远程监控设备110发送给机器人130。
26.在一种实施例中，远程监控设备110可以包括扬声器，用于将从机器人130接收到的音频信号外放。一种实施例中，远程监控设备110不包括扬声器，但该扬声器与远程监控设备110相关联，从而在远程监控设备110接收到音频数据时能够通过该扬声器外放相应的音频。
27.在一种实施例中，远程监控设备110可以包括报警装置，用于在接收到来自机器人130的报警信号时自动进行危险分析并指示机器人130实施相应的帮助，或者向管理员传递报警信息，例如点亮报警灯和/或发出报警声音。一种实施例中，远程监控设备110不包括这样的报警装置，但该报警装置与远程监控设备110相关联。
28.下文以安保场景为例来描述机器人远程监控系统100的工作示例，但该机器人远程监控系统100也可以适用于其他场景，本技术在该方面不受限制。
29.在一种实施例中，机器人130处于安保现场。机器人130用于生成与该安保现场相关的数据并将该数据发送至云服务器120。云服务器120用于从机器人130接收该数据，并且实时地将该数据转发至远程监控设备110。远程监控设备110用于从云服务器120接收该数据，并且基于该数据对该安保现场进行监控，从而对该安保现场进行安全保卫。
30.在一种实施例中，机器人130的数据采集单元收集与安保现场相关的数据，机器人
130的无线电通信模块将该数据发送至云服务器120。在另一种实施例中，机器人130的数据采集单元收集传感数据，机器人130的ecu利用各种算法对该传感数据进行处理(例如，分析、压缩、编码等)以生成与安保现场相关的数据，机器人130的无线电通信模块将该与安保现场相关的数据发送至云服务器120。可见，机器人130发送给云服务器120的数据可以是其数据采集单元采集的数据，也可以是经由处理器处理过的数据，本技术在该方面不受限制。
31.机器人远程监控系统100可以实现例如远程视频监控、远程对讲、远程驾驶、远程任务控制、远程报警提醒、多机器人调度、机器人状态监控等功能。这些功能仅为示例，机器人远程监控系统100还可以实现其他功能，本技术对此不进行限制。
32.在一个实施例中，与安保现场相关的数据可以是视频数据，例如，机器人130的图像传感器收集到的视频数据。远程监控设备110基于该视频数据来恢复视频并且将该视频呈现在与远程监控设备110相关联的显示屏(例如，远程监控设备110的显示屏或者以其他方式与远程监控设备110相关联的显示屏)上。由此，机器人远程监控系统100可以实现远程视频监控。
33.在一种实施例中，机器人130可以具有多个图像传感器，这些图像传感器用于采集机器人130不同方位的视频。来自同一机器人130的不同图像传感器的视频可被同时分别显示在与远程监控设备110相关联的显示屏上。在一种实施例中，来自多个机器人130的图像传感器的视频也可以被同时分别显示在与远程监控设备110相关联的显示屏上。
34.在一种实施例中，与安保现场相关的数据可以是音频数据，例如，机器人130的麦克风收集到的音频数据。远程监控设备110基于该音频数据来恢复音频并且由与远程监控设备110相关联的扬声器(例如，远程监控设备110的扬声器或者以其他方式与远程监控设备110相关联的扬声器)播放该音频。
35.例如，当机器人130附近的人需要帮助时，可以经由机器人130的麦克风将语音发送到远程监控设备110。远程监控设备110处的管理员在收到这样的语音之后，可以经由与远程监控设备110相关联的麦克风向机器人130发送语音回复，该语音回复经由机器人130的扬声器播放。由此实现机器人130与远程监控设备110的实时远程对讲。
36.在一种实施例中，远程监控设备110用于生成控制命令，并且经由云服务器120将该控制命令发送至机器人130，以实时地控制机器人130的操作。该控制命令可以包括如下项中的至少一项：启动或停止；速度控制；方向控制；巡逻任务切换；车灯控制；以及喇叭控制。控制命令也可以包括其他方面的控制，本技术在该方面不受限制。
37.在一种实施例中，机器人130可以基于远程监控设备110的控制命令来实现远程驾驶。在一种示例中，远程监控设备110可以包括实体操控装置，例如，方向盘、脚踏板(用于加速和/或刹车等)。远程监控设备110处的管理员可以通过操作这样的实体操控装置来远程驾驶机器人130。例如，管理员对方向盘转向的角度被远程监控设备110转换成相应的转向信号，并且该转向信号被发送给机器人130以控制机器人130的转向。例如，管理员对加速脚踏板的踩踏力度被远程监控设备110转换成相应的加速信号，并且该加速信号被发送给机器人130以控制机器人130的加速。例如，管理员对刹车脚踏板的踩踏力度被远程监控设备110转换成相应的减速/刹车信号，并且该减速/刹车信号被发送给机器人130以控制机器人130的减速和/或停止。在另一种示例中，远程监控设备110可以包括操控软件，管理员可以通过该操控软件来实现远程驾驶。例如，管理员可以通过操控软件界面上的按键来控制机
器人130，例如，加速按键、减速按键、刹车按键、左转按键、右转按键等。
38.在一种实施例中，远程监控设备110需要基于机器人130实时上传的各种数据，来向机器人130提供控制命令。例如，远程监控设备110基于机器人130实时回传的视频及机器人130的当前位置信息，来判断机器人130的行走方向。机器人130可以利用超声、激光、红外、防撞感应等设备来确保机器人130的行走安全。
39.在一种实施例中，如上所述，机器人130可以包括报警按钮。当机器人130附近的人按压该按钮时，机器人130会生成报警信号以经由机器人130的扬声器外放报警声音，从而引起更多人的注意。或者，机器人130将该报警信号传输给远程监控设备110以由远程监控设备110处的管理员知晓该报警并且提供帮助，和/或由远程监控设备110进行自动分析并且提供相应的控制命令。例如，在报警按钮被按下时，远程监控设备110可以基于报警信号产生灯光、声音、和/或画面提醒。
40.在一种实施例中，如上所述，机器人130可以包括安全分析组件，该组件用于基于机器人130的数据采集单元所收集的各种数据来分析安保现场的安全状况，并且在监测到发生危险时自动向远程监控设备110发送报警信号。例如，机器人130在监测到有人从窗户进入室内时，在监测到烟雾浓度超过预定阈值时，在监测到预定范围内小朋友单独逗留时，在监测到人员密度大于预定阈值时等等，机器人130可以将报警信号发送至远程监控设备110。该报警信号可以包括相应的报警原因，以使得远程监控设备110能快速进行报警分析并且提供相应的控制命令，和/或使得管理员能快速提供帮助。
41.在一种实施例中，远程监控设备110可对机器人130的报警数据进行统计分析，例如，从空间、时间、报警类型等维度进行分析，从而提高安保现场的安全保障。
42.在一种实施例中，例如，如图1所示，机器人远程监控系统100可以包括多个机器人130。远程监控设备110可以对这些机器人130进行调度，从而使得这些机器人130执行相应的任务，例如，远程监控设备110可以通过算法分析，来向不同机器人130指派不同的巡逻线路，从而更高效并且更可靠地实现安全保卫。
43.在一种实施例中，机器人130还可以生成状态信息，并且将该状态信息经由云服务器120发送至远程监控设备130。例如，状态信息可以包括如下项中的至少一项：故障数据、位置数据、任务数据、以及电池数据。状态信息还可以包括机器人130的其他方面的信息，本技术在该方面不受限制。故障数据可以指示机器人130出现故障的类型等方面；位置数据可以指示机器人130当前的位置；任务数据可以指示机器人130当前执行的任务类型等方面，例如，巡逻线路编号；电池数据可以指示机器人130当前的剩余电量等。
44.在一种实施例中，机器人130可以使用第一协议来将与安保现场相关的数据和/或状态信息发送给云服务器120；云服务器120可以使用第二协议来将安保现场相关的数据和/或状态信息发送给远程监控设备110。所述第一协议和第二协议可以相同，也可以不同，本技术对此不进行限制。
45.例如，机器人130可以使用超文本传输协议(hypertext transfer protocol，http)来将与安保现场相关的数据和/或状态信息发送给云服务器120；云服务器120可以使用web socket协议来将安保现场相关的数据和/或状态信息发送给远程监控设备110。
46.在一种实施例中，远程监控设备110可以使用第三协议来将控制命令和/或数据发送给云服务器120；云服务器120可以使用第四协议来将控制命令和/或数据发送给机器人
130。所述第三协议和第四协议可以相同，也可以不同，本技术对此不进行限制。
47.例如，远程监控设备110可以使用http协议来将控制命令和/或数据发送给云服务器120；云服务器120可以使用web socket协议来将控制命令和/或数据发送给机器人130。
48.图2根据本技术的实施例示出了机器人远程监控方法的流程图。图2的方法可由处于安保现场的机器人(例如，图1的机器人130)来执行
49.在201处，机器人生成与所述安保现场相关的数据。在202处，机器人经由云服务器(例如，图1的云服务器120)将数据实时地发送至远程监控设备(例如，图1的远程监控设备130)。在203处，机器人经由云服务器从远程监控设备接收控制命令，其中，控制命令是远程监控设备基于机器人所发送的数据来生成的。
50.在一些实施例中，机器人发送的数据可以包括如下项中的至少一项：针对安保现场的视频数据、针对安保现场的音频数据、针对安保现场的安全数据、机器人的故障数据、机器人的位置数据、机器人的任务数据、以及机器人的电池数据。
51.图3根据本技术的实施例示出了机器人远程监控方法的流程图。图3的方法可由监控设备(例如，图1的远程监控设备110)来执行。
52.在301处，监控设备经由云服务器(例如，图1的云服务器120)实时地从远程机器人(例如，图1的机器人130)接收与安保现场相关的数据，该远程机器人处于安保现场。在302处，监控设备基于该数据来生成控制命令。在303处，监控设备将控制命令经由云服务器发送至远程机器人以对远程机器人的操作进行控制。
53.在一种实施例中，控制命令可以包括如下项中的至少一项：启动或停止；速度控制；方向控制；巡逻任务切换；车灯控制；以及喇叭控制。
54.图4示出了信息处理设备400的结构示意图，本技术的实施例中的机器人和/或远程监控设备可以由信息处理设备400来实现。如图4所示，设备400可以包括以下组件中的一项或多项：处理器420、存储器430、电源组件440、输入/输出(i/o)接口460、通信接口480，这些组件例如可以通过总线410以可通信的方式连接。
55.处理器420在整体上控制设备400的操作，例如与数据通信和计算处理等相关联的操作。处理器420可以包括一个或多个处理核心，并能够执行指令以实现本技术中所述方法的全部或部分步骤。处理器420可以包括具有处理功能的各种装置，包括但不限于通用处理器、专用处理器、微处理器、微控制器、图形处理器(gpu)、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程逻辑门阵列(fpga)等。处理器420可以包括缓存425或可以与缓存425通信，以提高数据的访问速度。
56.存储器430被配置为存储各种类型的指令和/或数据以支持设备400的操作。数据的示例包括用于在设备400上操作的任何应用程序或方法的指令、数据等。存储器430可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现。存储器430可以包括半导体存储器，例如随机存储器(ram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪存储器等。存储器430也可以包括例如使用纸介质、磁介质和/或光介质的任何存储器，如纸带、硬盘、磁带、软盘、磁光盘(mo)、cd、dvd、blue-ray等。
57.电源组件440为设备400的各种组件提供电力。电源组件440可以包括内部电池和/
或外部电源接口，并可以包括电源管理系统以及其他与为设备400生成、管理和分配电力相关联的组件。
58.i/o接口460提供了使用户能够与设备400进行交互的接口。i/o接口460例如可以包括基于ps/2、rs-232、usb、firewire、lightening、vga、hdmi、displayport等技术的接口，使用户能够通过键盘、鼠标器、触摸板、触摸屏、操纵杆、按钮、麦克风、扬声器、显示器、摄像头、投影端口等周边装置与设备400进行交互。
59.通信接口480被配置来使设备400能够与其他设备以有线或无线方式进行通信。设备400可以通过通信接口480接入基于一种或多种通信标准的无线网络，例如wi-fi、2g、3g、4g、5g通信网络。在一种示例性实施例中，通信接口480还可以经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。示例性的通信接口480可以包括基于近场通信(nfc)技术、射频识别(rfid)技术、红外数据协会(irda)技术、超宽带(uwb)技术、蓝牙(bt)技术等通信方式的接口。
60.以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(asic)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、rom、闪存、可擦除rom(erom)、软盘、cd-rom、光盘、硬盘、光纤介质、射频(rf)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
61.本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本发明的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。