基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统的制作方法

本实用新型涉及应急指挥领域，特别是涉及一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统。

背景技术：

近年来灾难环境愈加严峻，具有变数多、变化快、变化信息难获取等特征，仅以人类之力已无法满足应急救援的需求。机器人作为一种有效的技术手段，满足当前应急救援的复杂需求。随着多传感器、遥感监控、多智能体协调控制技术的进步，机器人智能化水平不断提高，进一步推动机器人技术应用于公共安全应急领域。

目前，机器人已实现替代救援人员从事突发事件危险区域的信息采集或任务执行工作。但是，现有的机器人应急研究，仍主要集中在单个或单一类型机器人的任务完成上，没有突出多机器人在突发事件应急过程中的相互协作，也未能将多机器人信息充分融入应急指挥过程。因此，需要进行改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，其将多机器人应用于应急指挥控制系统，这有利于为应急指挥提供更加可靠、实时、全面的现场信息，同时通过充分融合多机器人信息，促进机器人群体与指挥系统对事件环境态势形成更加完整的感知，提高机器人的信息获取能力与任务执行力度以及系统整体的态势感知水平与应急能力。

为达到上述目的，本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，包括应 急指挥中心、机器人操控平台、通信传输网络及多机器人终端，所述应急指挥中心依次连接机器人操控平台、通信传输网络和多机器人终端。

进一步，所述应急指挥中心包括事件监测系统、态势显示系统、辅助决策系统、指挥调度系统及数据库管理系统。

进一步，所述多机器人终端上还设有多传感器、无线网卡、无线图像发射机，所述多机器人终端通过无线网卡和无线图像发射机与机器人操控平台无线连接。

进一步，所述多机器人终端可为侦察机器人、搜救机器人和飞行机器人。

进一步，所述机器人操控平台与多机器人终端相配合。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下优点：1、本实用新型利用多机器人协同工作特点，获取更加全面的未知环境信息，降低了应急决策的不确定性；2、结合应急指挥控制系统自身特点与功能，进一步处理和融合多机器人多传感器信息，促进人机交互，充分发挥机器人在应急环境中的作用；3、设计通信传输网络，建立区域型多机器人指挥控制系统，实现稳定通信与快速联动；4、将多机器人应用于应急指挥控制系统，这有利于为应急指挥提供更加可靠、实时、全面的现场信息，同时通过充分融合多机器人信息，促进机器人群体与指挥系统对事件环境态势形成更加完整的感知，提高机器人的信息获取能力与任务执行力度以及系统整体的态势感知水平与应急能力；5、本实用新型的研究成果可应用于国防、军事以及民生安全等重要领域，推动机器人在公共安全领域发挥重要价值。

附图说明

图1是本实用新型的基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型的多机器人应用于应急指挥控制系统的实施例示意图；

图3是本实用新型的多机器人应用于应急指挥控制系统多机器人终端的结构示意图。

图中：应急指挥中心1、机器人操控平台2、通信网络3、多机器人终端4、事件监测系统5、态势显示系统6、辅助决策系统7、指挥调度系统8、数据库管理系统9、多传感器10、无线网卡11、无线图像发射机12。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-3所示，本实施例所提供的一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统，包括应急指挥中心1、机器人操控平台2、通信传输网络3及多机器人终端4，所述应急指挥中心1依次连接机器人操控平台2、通信传输网络3和多机器人终端4；所述应急指挥中心1用于现场信息汇聚集成与综合指挥中心，完成与各远程操控平台及其他信息终端的通信，全方位实时显示事发现场各类机器人感知的态势信息，提供数据分析、态势推演等技术支持，辅助指挥员快速有效形成应对方案；所述机器人操控平台2用于机器人控制端与数据传输中间枢纽；所述通信传输网络3用于实现整个系统架构中各部分之间的通信交互，主要分为多机器人与机器人操控平台2之间命令控制和信息采集通信、各类型机器人操控平台2之间信息共享通信、机器人操控平台2与应急指挥中心1之间的信息交互通信；所述多机器人终端4用于信息采集端和行动执行端，所述应急指挥中心1包括事件监测系统5、态势显示系统6、辅助决策系统7、指挥调度系统8及数据库管理系统9；所述事件监测系统5用于获得危机事件基本信 息，包括机器人终端采集的环境数据、视频图像和工作状态信息，使应急信息更加完整，为进一步信息处理与融合奠定基础；所述态势显示系统6基于GIS平台显示事件发展整体态势及机器人救援力量状况，涉及事件地点、发展趋势、影响范围及机器人位置分布等；所述辅助决策系统7，通过结合数据分析和态势推演技术，提出基于多机器人协作的行动决策模型，确定机器人任务需求、最优路径规划等；所述指挥调度系统8，用于制定多机器人协同任务规划，涉及机器人资源分配及任务调度，同时完成应急指挥中心1与机器人操控平台2语音对话、视频图像、任务方案的实时通信；所述数据库管理系统9，用于对事件、案例、模型等数据进行分类存储与维护，同时设置机器人数据库，管理维护机器人的空间属性、控制属性及任务属性等数据，所述多机器人终端4上还设有多传感器10、无线网卡11、无线图像发射机12，所述多机器人终端4通过无线网卡11和无线图像发射机12与机器人操控平台2无线连接所述多机器人终端4可为侦察机器人、搜救机器人、飞行机器人等其他机器人。

具体的将，如图1所示，是本实用新型的基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制系统的结构示意图。该系统主要包括：多机器人终端4、机器人操控平台2、应急指挥中心1及通信传输网络3，多机器人终端4，涉及多种类型机器人，常见应急机器人有：侦察机器人、搜救机器人、飞行机器人或其他机器人。机器人按照类型分组，借助自身多传感器10获取公共安全突发事件的现场环境信息及机器人自身状态信息，通过通信网络汇聚同类型机器人数据实时传输至对应机器人操控平台2；机器人操控平台2，接收机器人端采集信息数据及应急指挥中心1任务信息，根据应急指挥中心1决策方案，实时发送命令控制机器人行动，并借助智能化手段显示机器人信息，包括机器人工作参数、自身运动状态及现场环境数据；应急指挥中心1，设计数据库管理模块提供多机器人信息处理及模型、案例等数据支 持，综合事件监测、态势显示等多种方式直观展示多机器人信息，同时辅助数据分析、态势推演等技术提高科学决策水平，在决策方案的基础上制定多机器人资源分配与任务调度计划，最后通过稳定的通信传输网络3，实现与机器人操控平台2的快速联动。

如图2所示，本实施例所提供的一种基于多机器人协作的公共安全应急指挥控制方法，其特征在于，包括如下步骤，

a、多机器人终端4用于信息采集端和行动执行端，其借助自身多传感器10获取救援目标、救援环境信息和完成躲避危险的行为，采集信息包括感知信息和本体信息，当面对复杂的危机环境时，可利用多机器人共同协作，充分发挥各自在信息感知与救援行动上的优势，然后通过通信网络汇聚多机器人终端4数据实时传输至对应机器人操控平台2；

b、机器人操控平台2通过接收机器人端采集信息数据及应急指挥中心1任务信息，然后根据应急指挥中心1决策方案，实时发送命令控制机器人行动，并借助智能化手段显示机器人信息，其中包括机器人工作的参数、自身运动状态及现场环境数据；

c、应急指挥中心1，设计数据库管理系统9提供多机器人信息处理及模型、案例等数据支持，综合事件监测、态势显示等多种方式直观展示多机器人信息，同时辅助数据分析、态势推演等技术提高科学决策水平，在决策方案的基础上制定多机器人资源分配与任务调度计划，最后通过稳定的通信传输网络3，实现与机器人操控平台2的快速联动；

根据步骤c所述应急指挥中心1包括事件监测系统5、态势显示系统6、辅助决策系统7、指挥调度系统8及数据库管理系统9，其具体步骤如下，

I、事件监测系统5接收机器人采集信息，重点监测视频图像、环境数据及机器人自身状态等内容；

II态势显示系统6基于事件监测系统5内的事件信息，结合GIS平台态势标绘、轨迹追踪、图上量算等手段全方位显示机器人及事件态势信息；

III为使机器人适应愈加复杂的应急环境，辅助决策系统7结合数据分析和仿真技术，具体研究多传感器10数据融合、机器人周边态势推演、机器人分配布局推演、机器人行动路径推演等内容，为规划机器人行动方案提供可靠信息和决策模型；

IV根据态势信息与决策信息，指挥调度系统8分解机器人任务需求，查询机器人资源储备状态，完成资源匹配后确定机器人指挥调度计划，并将相关命令信息反馈给机器人操控平台2用于控制机器人行动；

V整个应急指挥控制过程中，数据库通过更新数据、历史信息或模型，为应急指挥中心1各系统的运行提供数据支持。

本实用新型利用多机器人协同工作特点，获取更加全面的未知环境信息，降低了应急决策的不确定性；结合应急指挥控制系统自身特点与功能，进一步处理和融合多机器人多传感器10信息，促进人机交互，充分发挥机器人在应急环境中的作用；设计通信传输网络3，建立区域型多机器人指挥控制系统，实现稳定通信与快速联动；将多机器人应用于应急指挥控制系统，这有利于为应急指挥提供更加可靠、实时、全面的现场信息，同时通过充分融合多机器人信息，促进机器人群体与指挥系统对事件环境态势形成更加完整的感知，提高机器人的信息获取能力与任务执行力度以及系统整体的态势感知水平与应急能力；5、本实用新型的研究成果可应用于国防、军事以及民生安全等重要领域，推动机器人在公共安全领域发挥重要价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。