基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法及机器人与流程

1.本技术涉及气体检测技术领域，更具体地，涉及一种基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法及机器人。


背景技术：

2.目前，为了消灭存储粮食中的害虫，通常采用熏蒸的方法进行除虫。即在粮仓内加热熏蒸剂，熏蒸剂能够挥发出有剧毒的磷化氢气体来杀灭粮食中产生的害虫，保障粮食存储的品质和安全。
3.由于磷化氢气体带有剧毒，所以在熏蒸时，粮仓管理员禁止进入粮仓，并且需要布置大量的磷化氢毒气传感器，检测粮仓磷化氢毒气含量，确保安全后才能进入粮仓。
4.而粮仓一般比较大，如果要检测粮仓内各个位置的磷化氢毒气含量，需要布置非常多的磷化氢毒气传感器，成本高昂。同时每一个磷化氢毒气传感器都需要供电、通讯，所以需要布置大量的线路，施工难度大，不易维护。


技术实现要素：

5.本技术的一个目的是提供一种基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法及机器人的新技术方案，至少能够解决现有技术中需要布置大量磷化氢气体传感器而导致成本高、施工难度大以及不易维护等问题。
6.根据本技术的第一方面，提供了一种基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法，包括以下步骤：
7.控制机器人扫描粮仓地图，并保存所述粮仓地图；其中，所述机器人内配置有磷化氢气体传感器；
8.规划所述机器人的巡逻路线；
9.下发巡逻指令给所述机器人，所述机器人根据所述巡逻路线在所述粮仓内巡逻；
10.释放熏蒸剂，检测所述粮仓内磷化氢气体的含量；所述熏蒸剂为磷化铝。
11.可选地，所述的控制机器人扫描粮仓地图，并保存所述地图的步骤包括：
12.建立所述磷化氢气体传感器与后台系统之间的通信；
13.根据slam算法进行定位与建图，构建所述粮仓地图；
14.保存所述粮仓地图。
15.可选地，所述的检测所述粮仓内磷化氢气体的含量的步骤包括：
16.检测所述巡逻路线上不同位置的磷化氢气体含量，并将检测的数据同步到所述后台系统；
17.在所述后台系统绘制磷化氢气体含量分布图。
18.可选地，粮仓磷化氢气体检测方法还包括：
19.所述机器人至少完成一个巡逻周期的情况下，在检测到磷化氢气体含量小于阈值时，所述后台系统判断所述粮仓内安全；
20.在检测到磷化氢气体含量大于等于所述阈值时，所述后台系统产生警报。
21.可选地，所述粮仓内设有充电桩，所述机器人在电量不足的情况下，巡逻至所述充电桩充电。
22.根据本技术的第二方面，提供一种机器人，应用于上述实施例中所述的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法，所述机器人包括：机器本体，所述机器本体内设有腔体；磷化氢气体传感器，所述磷化氢气体传感器设在所述腔体内；电池，所述电池设在所述腔体内，以对机器人提供动力；控制器，所述控制器设在所述腔体内，所述控制器与所述磷化氢气体传感器电连接。
23.可选地，所述控制器通过rs485通信读取所述磷化氢气体传感器所检测的数据。
24.可选地，粮仓内设有充电桩，所述电池设有与所述充电桩相对应的充电端口。
25.可选地，机器人还包括：处理器和存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，其中，在所述计算机程序指令被所述处理器运行时，使得所述处理器执行上述实施例中的粮仓磷化氢气体检测方法的步骤。
26.根据本技术的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，使得所述处理器执行上述实施例中的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法的步骤。
27.根据本发明实施例的粮仓磷化氢气体检测方法，通过将磷化氢气体传感器设置在机器人中，并通过合理规划机器人的巡逻路线，在机器人巡逻的过程中，带动磷化氢气体传感器自动检测粮仓内不同位置的磷化氢气体的含量，便于工作人员根据检测的磷化氢气体含量，判断粮仓内是否安全。该粮仓磷化氢气体检测方法，只需在机器人内部安装一个磷化氢气体传感器就能自动完成粮仓内所有位置的检测，无需在粮仓内安装大量的磷化氢气体传感器，降低成本，易于操作和维护，检测效率和检测准确度高，能够覆盖整个粮仓，适合大面积推广应用。
28.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
29.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
30.图1是本发明实施例的粮仓磷化氢气体检测方法的一个方法流程图；
31.图2是本发明实施例的粮仓磷化氢气体检测方法的另一个方法流程图；
32.图3是本发明实施例的机器人的工作原理图。
33.附图标记：
34.处理器201；
35.存储器202；操作系统2021；应用程序2022；
36.网络接口203；
37.输入设备204；
38.硬盘205；
39.显示设备206。
具体实施方式
40.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
41.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术及其应用或使用的任何限制。
42.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
43.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
45.下面结合附图具体描述根据本发明实施例的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法。
46.如图1和图2所示，根据本发明实施例的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法，包括以下步骤：
47.s1、控制机器人扫描粮仓地图，并保存粮仓地图；其中，机器人内配置有磷化氢气体传感器；
48.s2、规划机器人的巡逻路线；
49.s3、下发巡逻指令给机器人，机器人根据巡逻路线在粮仓内巡逻；
50.s4、释放熏蒸剂，检测粮仓内磷化氢气体的含量；熏蒸剂为磷化铝。
51.换言之，参见图1和图2，在本发明实施例的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法中，机器人内配置有磷化氢气体传感器，磷化氢气体传感器能够用于检测磷化氢气体的含量。粮仓管理员(或称为工作人员)首先可以控制机器人在粮仓内扫描粮仓地图，扫描一次之后，粮仓地图会保存在机器人的控制器中，无需重复扫图。然后，粮仓管理员可以通过后台系统规划好粮仓内的巡逻路线，机器人在巡逻过程中能够覆盖粮仓的不同位置，没有检测盲区，有利于提高磷化氢气体传感器在粮仓内检测的效率和准确度。
52.接着，可以将巡逻指令下发给机器人，机器人根据巡逻路线在粮仓内巡逻。此时，粮仓管理员可以开始熏蒸粮食，释放熏蒸剂，机器人会通过内部的磷化氢气体传感器，实时检测粮仓内周围环境的磷化氢气体含量。工作人员根据检测的磷化氢气体含量，判断粮仓内是否安全，是否可以进入粮仓，保证工作人员的人身安全。该粮仓磷化氢气体检测方法，只需在机器人内部安装一个磷化氢气体传感器就能自动完成粮仓内所有位置的检测，无需在粮仓内安装大量的磷化氢气体传感器，也无需布置大量的线路、供电或通讯设备等，有效降低成本，易于操作和维护，检测效率和检测准确度高，能够覆盖整个粮仓，适合大面积推广应用。
53.在本技术中，熏蒸剂可以采用磷化铝，磷化铝在加热过程中，会和环境中的水汽发声化学反应，生成剧毒气体磷化氢，达到消灭粮食害虫的目的，保证粮食存储安全，提升粮食存储品质。
54.由此，根据本发明实施例的粮仓磷化氢气体检测方法，通过将磷化氢气体传感器
设置在机器人中，并通过合理规划机器人的巡逻路线，在机器人巡逻的过程中，带动磷化氢气体传感器自动检测粮仓内不同位置的磷化氢气体的含量，便于工作人员根据检测的磷化氢气体含量，判断粮仓内是否安全。该粮仓磷化氢气体检测方法，只需在机器人内部安装一个磷化氢气体传感器就能自动完成粮仓内所有位置的检测，无需在粮仓内安装大量的磷化氢气体传感器，降低成本，易于操作和维护，检测效率和检测准确度高，能够覆盖整个粮仓，适合大面积推广应用。
55.根据本发明的一个实施例，控制机器人扫描粮仓地图，并保存地图的步骤包括：
56.建立磷化氢气体传感器与后台系统之间的通信；
57.根据slam算法进行定位与建图，构建粮仓地图；
58.保存粮仓地图。
59.也就是说，如图1和图2所示，在控制机器人扫描粮仓地图，并保存地图的过程中，可以建立磷化氢气体传感器与后台系统之间的通信，机器人中的控制器可以通过rs485通信读取磷化氢气体传感器所检测的数据，并将该数据传输到后台系统。其中，rs485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准。使用该标准的数字通信网络能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号。然后，机器人通过slam(simultaneous localization and mapping,机器人同时定位与建图)算法进行定位与建图，扫描一次之后，地图会保存在机器人的控制器内，无需重复扫图。
60.根据本发明的一个实施例，检测粮仓内磷化氢气体的含量的步骤包括：
61.检测巡逻路线上不同位置的磷化氢气体含量，并将检测的数据同步到后台系统；
62.在后台系统绘制磷化氢气体含量分布图。
63.换句话说，参见图1和图2，在检测粮仓内磷化氢气体的含量的过程中，粮仓管理员通可以过后台系统规划好的粮仓内的巡逻路线，并下发巡逻命令给机器人。机器人根据巡逻命令在粮仓内巡逻，机器人会通过内部的磷化氢气体传感器，实时检测周围的磷化氢毒气含量，并同步到后台系统。并且机器人可以持续在粮仓内巡逻，检测巡逻路线上各个位置的磷化氢毒气含量，并同步到后台系统，后台系统可以绘制毒气含量分布图。工作人员根据绘制的毒气含量分布图，能够明确了解粮仓内不同位置的磷化氢气体的含量，判断出是否可以安全进入粮仓。
64.根据本发明的一个实施例，粮仓磷化氢气体检测方法还包括：
65.机器人至少完成一个巡逻周期的情况下，在检测到磷化氢气体含量小于阈值时，后台系统判断粮仓内安全；
66.在检测到磷化氢气体含量大于等于阈值时，后台系统产生警报。
67.也就是说，如图2所示，在粮仓磷化氢气体检测方法中，机器人在至少完成一个巡逻周期的情况下，在检测到磷化氢气体含量小于阈值时，后台系统能够自动判断粮仓内安全，粮仓管理员可以安全进入粮仓。在检测到磷化氢气体含量大于等于阈值时，表明粮仓内磷化氢气体含量异常。此时，后台系统会自动产生警报，提醒粮仓管理员不要进入粮仓内。
68.根据本发明的一个实施例，粮仓内设有充电桩，机器人在电量不足的情况下，巡逻至充电桩充电。
69.换句话说，粮仓内可以安装有充电桩，当机器人在巡逻过程中电量不足时，机器人会自动回到充电桩充电，待电池充满电后，机器人继续在粮仓内进行巡逻。在本技术中，机
器人使用电池供电，可自动在粮仓内巡逻，并且只需安装一个充电桩即可，无需在粮仓内布置大量的线路、设备等，降低成本，易于操作和维护。
70.总而言之，根据本发明实施例的粮仓磷化氢气体检测方法，通过将磷化氢气体传感器设置在机器人中，并通过合理规划机器人的巡逻路线，在机器人巡逻的过程中，带动磷化氢气体传感器自动检测粮仓内不同位置的磷化氢气体的含量，便于工作人员根据检测的磷化氢气体含量，判断粮仓内是否安全。该粮仓磷化氢气体检测方法，只需在机器人内部安装一个磷化氢气体传感器就能自动完成粮仓内所有位置的检测，无需在粮仓内安装大量的磷化氢气体传感器，降低成本，易于操作和维护，检测效率和检测准确度高，能够覆盖整个粮仓，适合大面积推广应用。
71.根据本技术的第二方面，提供一种机器人，应用于上述实施例中的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法，机器人包括机器本体、磷化氢气体传感器、电池和控制器。
72.具体而言，机器本体内设有腔体。磷化氢气体传感器设在腔体内。电池设在腔体内，以对机器人提供动力。控制器设在腔体内，控制器与磷化氢气体传感器电连接。
73.换言之，参见图1和图2，根据本发明实施例的机器人主要由机器本体、磷化氢气体传感器、电池和控制器组成。其中，机器本体内设置有腔体。磷化氢气体传感器内置在腔体内。电池安装在腔体内，电池可以对机器人提供动力。控制器安装在腔体内，控制器与磷化氢气体传感器电连接。
74.机器人的机器本体内配置有磷化氢气体传感器，磷化氢气体传感器能够用于检测磷化氢气体的含量。粮仓管理员(或称为工作人员)首先可以控制机器人在粮仓内扫描粮仓地图，扫描一次之后，粮仓地图会保存在机器人的控制器中，无需重复扫图。然后，粮仓管理员可以通过后台系统规划好粮仓内的巡逻路线，机器人在巡逻过程中能够覆盖粮仓的不同位置，没有检测盲区，有利于提高磷化氢气体传感器在粮仓内检测的效率和准确度。
75.接着，可以将巡逻指令下发给机器人，机器人根据巡逻路线在粮仓内巡逻。此时，粮仓管理员可以开始熏蒸粮食，释放熏蒸剂，机器人会通过内部的磷化氢气体传感器，实时检测粮仓内周围环境的磷化氢气体含量。工作人员根据检测的磷化氢气体含量，判断粮仓内是否安全，是否可以进入粮仓，保证工作人员的人身安全。
76.在本技术中，机器人可以持续在粮仓内巡逻，检测巡逻路线上各个位置的磷化氢毒气含量，并同步到后台系统，后台系统可以绘制毒气含量分布图。工作人员根据绘制的毒气含量分布图，能够明确了解粮仓内不同位置的磷化氢气体的含量，判断出是否可以安全进入粮仓。
77.可选地，机器人在至少完成一个巡逻周期的情况下，在检测到磷化氢气体含量小于阈值时，后台系统能够自动判断粮仓内安全，粮仓管理员可以安全进入粮仓。在检测到磷化氢气体含量大于等于阈值时，表明粮仓内磷化氢气体含量异常。此时，后台系统会自动产生警报，提醒粮仓管理员不要进入粮仓内。
78.根据本发明的一个实施例，控制器通过rs485通信读取磷化氢气体传感器所检测的数据。也就是说，机器人中的控制器可以通过rs485通信读取磷化氢气体传感器所检测的数据，并将该数据传输到后台系统，提高通信效率。
79.根据本发明的一个实施例，粮仓内设有充电桩，电池设有与充电桩相对应的充电端口。
80.换句话说，粮仓内设有充电桩，电池设置有与充电桩相对应的充电端口。当机器人在巡逻过程中电量不足时，机器人会自动回到充电桩充电，充电端口对准充电桩进行充电。待电池充满电后，机器人继续在粮仓内进行巡逻。可选地，在本技术中，机器人使用电池供电，可自动在粮仓内巡逻，并且只需安装一个充电桩即可，无需在粮仓内布置大量的线路、设备等，降低成本，易于操作和维护。
81.总而言之，根据本发明实施例的机器人，通过将磷化氢气体传感器设置在机器本体中，并通过合理规划机器人的巡逻路线，在机器人巡逻的过程中，带动磷化氢气体传感器自动检测粮仓内不同位置的磷化氢气体的含量，便于工作人员根据检测的磷化氢气体含量，判断粮仓内是否安全。本技术只需在机器人内部安装一个磷化氢气体传感器就能自动完成粮仓内所有位置的检测，无需在粮仓内安装大量的磷化氢气体传感器，降低成本，易于操作和维护，检测效率和检测准确度高，能够覆盖整个粮仓，适合大面积推广应用。
82.本技术的机器人还包括：处理器201和存储器202，在存储器202中存储有计算机程序指令，其中，在计算机程序指令被处理器201运行时，使得处理器201执行上述实施例中的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法的步骤。
83.进一步地，如图3所示，机器人还包括网络接口203、输入设备204、硬盘205、和显示设备206。
84.上述各个接口和设备之间可以通过总线架构互连。总线架构可以包括任意数量的互联的总线和桥。具体由处理器201代表的一个或者多个中央处理器201(cpu)，以及由存储器202代表的一个或者多个存储器202的各种电路连接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其它电路连接在一起。可以理解，总线架构用于实现这些组件之间的连接通信。总线架构除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线，这些都是本领域所公知的，因此本文不再对其进行详细描述。
85.网络接口203，可以连接至网络(如因特网、局域网等)，从网络中获取相关数据，并可以保存在硬盘205中。
86.输入设备204，可以接收操作人员输入的各种指令，并发送给处理器201以供执行。输入设备204可以包括键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。
87.显示设备206，可以将处理器201执行指令获得的结果进行显示。
88.存储器202，用于存储操作系统2021运行所必须的程序和数据，以及处理器201计算过程中的中间结果等数据。
89.可以理解，本发明实施例中的存储器202可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(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)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram)，其用作外部高速缓存。本文描述的装置和方法的存储器202旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器202。
90.在一些实施方式中，存储器202存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统2021和应用程序2022。
91.其中，操作系统2021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序2022，包含各种应用程序2022，例如
浏览器(browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序2022中。
92.上述处理器201，当调用并执行存储器202中所存储的应用程序2022和数据，具体的，可以是应用程序2022中存储的程序或指令时，执行根据上述实施例的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法的步骤。
93.本发明上述实施例揭示的方法可以应用于处理器201中，或者由处理器201实现。处理器201可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器201中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器201可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器201也可以是任何常规的处理器201等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器202，处理器201读取存储器202中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
94.可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑设备(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本技术功能的其它电子单元或其组合中。
95.对于软件实现，可通过执行本文功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文的技术。软件代码可存储在存储器202中并通过处理器201执行。存储器202可以在处理器201中或在处理器201外部实现。
96.具体地，处理器201还用于读取计算机程序，执行如下步骤:基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法预测并输出用户提问的问题答案。
97.本发明第三方面实施例，还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器201运行时，使得处理器201执行上述实施例的基于机器人的粮仓磷化氢气体检测方法的步骤。
98.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
99.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
100.上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存
储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(random access memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
101.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。