多巡逻机器人的调度方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多巡逻机器人的调度方法和系统，用于多巡逻机器人管理调度系统，主要包括建立基于目标区域的地图数据、三维数据以及属性数据的空间数据库；建立巡逻机器人数据库和敏感信息数据库；在目标区域部署巡逻机器人；对巡逻机器人进行全局路径规划；巡逻机器人对目标区域进行监测是否发生突发事件；根据监测到的突发事件，巡逻机器人发送报警信号至控制室；最终，根据报警信号，对巡逻机器人进行合理调度，并在三维GIS系统中发布。本发明专利技术的基于三维GIS的调度方法，实现对巡逻机器人多角度、全方位、立体化的管理与调度，最终实现实时、动态对目标区域进行有效、及时的监控。

【技术实现步骤摘要】
多巡逻机器人的调度方法和系统
本专利技术涉及机器人
，特别是涉及一种基于三维GIS的多巡逻机器人的调度方法和系统。
技术介绍
近年来，随着我国日益增多且不断壮大的物流、交通枢纽等对安保力量的需要，在机场、车站、会展中心、超级市场以及物流仓库等一系列的大型人流、物流场所，机器人正作为一支特殊力量参与到上述场所的巡逻安保工作中，并且呈现逐渐增多的趋势。巡逻机器人作为服务机器人的一个新研究方向，是集环境感知、路线规划、动态决策、行为控制及报警装置于一体的多功能综合系统，采用巡逻机器人可实行定时、定点监控或不间断流动巡逻安保，巡逻机器人具有广阔的应用前景，已受到国内外的重视。中国专利CN201010601679.1“保安巡逻机器人系统及其控制方法”中公开了一种基于机器人、无线网络、GPRS网络以及中央控制的保安巡逻机器人系统。中国专利CN201110340119.X“巡逻机器人、预警系统以及巡逻机器人的监控方法”中公开了一种能根据异常规则筛选声音数据，对于符合异常规则的声音数据，进一步进行处理以获取声源的方位，以及基于该巡逻机器人的预警系统和采用声音监控的方法。但是，上述巡逻机器人系统无法实时、动态对目标区域进行监控，也不能直观的把握突发事件发生时的现场情形，从而无法对巡逻机器人进行有效、及时的调度，不能满足大型人流、物流场所对巡逻机器人的安保需求。为满足物流、交通枢纽等对安保力量的实时、动态监控要求，对巡逻机器人的控制需进一步改进。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种多巡逻机器人的调度方法，可实时、动态对目标区域进行有效、及时的监控。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种多巡逻机器人的调度方法，包括以下步骤：S100、空间数据库建立：输入目标区域的地图数据、三维数据以及属性数据，生成三维GIS系统；S200、控制属性数据库建立：建立巡逻机器人数据库和敏感信息数据库；S300、巡逻机器人部署：在目标区域中部署巡逻机器人，并在三维GIS系统显示巡逻机器人的分布；S400、路径规划：基于三维GIS系统，对巡逻机器人进行全局路径规划；S500、目标区域监测：巡逻机器人依步骤S400的路径对目标区域进行监测是否发生突发事件，如发生，执行步骤S600，否则继续执行步骤S500；S600、异常报警：根据步骤S500监测到的突发事件，巡逻机器人发送报警信号至控制室；S700、突发处理：根据报警信号，对巡逻机器人进行合理调度，并在三维GIS系统中发布。进一步地，所述在步骤S100之前还包括数据预处理，上述数据预处理为首先进行位置坐标变换，即对地图数据与三维数据进行坐标系统的统一；其次对数据清洗，即对地图数据与三维数据进行筛选、比对，去除重复的数据信息。进一步地，上述步骤S100具体包括如下步骤：S101、导入三维模型；S102、输入地图数据、三维数据、属性数据，并将地图数据、三维数据建立到三维模型上；S103、对三维数据、属性数据进行匹配，建立空间数据库。进一步地，上述步骤S200具体包括如下步骤：S201、建立巡逻机器人数据库，巡逻机器人数据库用于存储巡逻机器人的属性信息；S202、建立敏感信息数据库，敏感信息数据库包括历史突发事件数据库和重要事件数据库。进一步地，上述步骤S300具体包括如下步骤：S301、在目标区域中部署巡逻机器人；S302、通过GPS定位跟踪巡逻机器人，并在三维GIS系统中高亮显示巡逻机器人所在的位置；S303、重点监控区域部署的巡逻机器人的密度高于目标区域除重点监控区域以外巡逻机器人的密度。进一步地，上述步骤S400具体包括如下步骤：S401、缓冲区分析：以巡逻机器人所在空间位置为中心，以巡逻机器人的运动空间为半径做缓冲区，则缓冲区域内即为该巡逻机器人的可检测能力空间；S402、标示三维GIS系统中的道路要素，并结合缓冲区分析制定全局路径规划。进一步地，上述步骤S400具体包括如下步骤：S601、巡逻机器人与控制室进行数据通信；S602、巡逻机器人采集突发事件的信息并处理后，发送报警信号至控制室；S603、控制室通过该巡逻机器人的GPS接收器定位巡逻机器人所在的位置，并在三维GIS系统中对巡逻机器人所在位置定位并高亮显示。进一步地，上述步骤S700具体包括如下步骤：S701、设定突发事件的影响范围为缓冲区，合理调度临近突发事件位置的巡逻机器人至缓冲区，加强缓冲区巡逻机器人的巡逻密度；S702、在三维GIS系统中发布突发事件的分析结果，并结合目标区域的属性数据，为相关人员提供辅助决策方案。进一步地，还包括将突发事件的三维数据、属性数据存入历史突发事件数据库。本专利技术在一个实施方案中，还提供另一种多巡逻机器人的调度方法，包括以下步骤：S100’、空间数据库建立：输入目标区域的地图数据、三维数据以及属性数据，生成三维GIS系统；S200’、控制属性数据库建立：建立巡逻机器人数据库和敏感信息数据库；S300’、巡逻机器人部署：在目标区域中部署巡逻机器人，并在三维GIS系统显示巡逻机器人的分布；S400’、路径规划：基于三维GIS系统，对巡逻机器人进行全局路径规划；S500’、目标区域监测：巡逻机器人依步骤S400’的路径对目标区域进行监测是否发生突发事件，如发生，执行步骤S600’，否则继续执行步骤S500’；S600’、异常报警：根据步骤S500’监测到的突发事件，巡逻机器人发送报警信号至控制室；S700’、突发处理：根据报警信号，对巡逻机器人进行合理调度，并在三维GIS系统中发布；S800’、路径规划修正：在步骤S400’中的全局路径基础上，以突发事件影响范围为缓冲区，对巡逻机器人进行路径规划修正，重新设定全局路径规划；执行步骤S500’。本专利技术另一目的在于提供一种多巡逻机器人的调度系统，所述调度系统包括，空间数据库、属性数据库、多个巡逻机器人、路径规划模块、目标区域监测模块、异常报警模块、突发处理模块、控制室，其中，空间数据库：包括目标区域的地图数据、三维数据以及属性数据，以及基于上述数据生成的三维GIS系统；控制属性数据库：包括巡逻机器人数据库和敏感信息数据库；巡逻机器人：在目标区域中部署巡逻机器人，并在三维GIS系统显示巡逻机器人的分布；路径规划模块：基于三维GIS系统，对巡逻机器人进行全局路径规划；目标区域监测模块：巡逻机器人依路径规划模块的路径对目标区域进行监测是否发生突发事件；异常报警模块：根据目标区域监测模块监测到的突发事件，巡逻机器人发送报警信号至控制室；突发处理模块：根据报警信号，对巡逻机器人进行合理调度，并在三维GIS系统中发布。本专利技术的多巡逻机器人的调度方法，建立基于目标区域的地图数据、三维数据以及属性数据的空间数据库库和敏感信息数据库，在目标区域部署巡逻机器人并进行全局路径规划；根据报警信号，对巡逻机器人进行合理调度，并在三维GIS系统中发布。采用本专利技术的基于三维GIS的调度方法，实现对巡逻机器人多角度、全方位、立体化的管理与调度，最终实现实时、动态对目标区域进行有效、及时的监控。【附图说明】图1示出本专利技术提供的多巡逻机器人的调度方法的流程图。图2示出本专利技术提供另一的多巡逻机器人的调度方法的流程图。图3示出本专利技术一实施例的空间数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多巡逻机器人的调度方法，其特征在于，所述方法包括：S100、空间数据库建立：输入目标区域的地图数据、三维数据以及属性数据，生成三维GIS系统；S200、控制属性数据库建立：建立巡逻机器人数据库和敏感信息数据库；S300、巡逻机器人部署：在目标区域中部署巡逻机器人，并在三维GIS系统显示巡逻机器人的分布；S400、路径规划：基于三维GIS系统，对巡逻机器人进行全局路径规划；S500、目标区域监测：巡逻机器人依步骤S400的路径对目标区域进行监测是否发生突发事件，如发生，执行步骤S600，否则继续执行步骤S500；S600、异常报警：根据步骤S500监测到的突发事件，巡逻机器人发送报警信号至控制室；S700、突发处理：根据报警信号，对巡逻机器人进行合理调度，并在三维GIS系统中发布。

【技术特征摘要】
1.一种多巡逻机器人的调度方法，其特征在于，所述方法包括：S100、空间数据库建立：输入目标区域的地图数据、三维数据以及属性数据，生成三维GIS系统；步骤S100具体包括如下步骤：S101、导入三维模型；S102、输入地图数据、三维数据、属性数据，并将地图数据、三维数据建立到三维模型上；S103、对三维数据、属性数据进行匹配，建立空间数据库；S200、控制属性数据库建立：建立巡逻机器人数据库和敏感信息数据库；步骤S200具体包括如下步骤：S201、建立巡逻机器人数据库，巡逻机器人数据库用于存储巡逻机器人的属性信息，上述属性信息包括巡逻机器人的空间位置信息、名称、编号、控制器型号；S202、建立敏感信息数据库，敏感信息数据库包括历史突发事件数据库和重要事件数据库；历史突发事件数据库用于存储历史突发事件的种类、级别以及发生的空间位置区域信息，重要事件数据库用于存储在目标区域的重点监测区域的种类、级别以及发生的空间位置区域信息；敏感信息数据库存储的空间位置区域作为重点监控区域，并在三维GIS系统中重点监控区域的图标突出显示，突出显示内容包括重点监控区域的种类、级别，上述突出显示为图标高亮、图标颜色变换、图标闪烁；S300、巡逻机器人部署：在目标区域中部署巡逻机器人，并在三维GIS系统显示巡逻机器人的分布；步骤S300具体包括如下步骤：S301、在目标区域中部署巡逻机器人；S302、通过GPS定位跟踪巡逻机器人，并在三维GIS系统中高亮显示巡逻机器人所在的位置；S303、重点监控区域部署的巡逻机器人的密度高于目标区域除重点监控区域以外巡逻机器人的密度；S400、路径规划：基于三维GIS系统，对巡逻机器人进行全局路径规划；步骤S400具体包括如下步骤：S401、缓冲区分析：以巡逻机器人所在空间位置为中心，以巡逻机器人的运动空间为半径做缓冲区，则缓冲区域内即为该巡逻机器人的可检测能力空间；上述巡逻机器人的可检测能力空间，是基于巡逻机器人的移动机构，测算出巡逻机器人的运动空间和活动能力；S402、标示三维GIS系统中的道路要素，并结合缓冲区分析制定全局路径规划；所述路径规划需覆盖目标区域，并在重点监控区域内巡逻机器人的密度增加；S500、目标区域监测：巡逻机器人依步骤S400的路径对目标区域进行监测是否发生突发事件，如发生，执行步骤S600，否则继续执行步骤S500；S600、异常报警：根据步骤S500监测到的突发事件，巡逻机器人发送报警信号至控制室；巡逻机器人还配置有摄像单元，上述摄像单元通过通讯子系统将采集到的视频信息传至控制室；S700、突发处理：根据报警信号，对巡逻机器人进行合理调度，并在三维GIS系统中发布；对巡逻机器人进行合理调度包括，增加巡逻机器人数量，或为对目标区域中非敏感事件数据库所属区域中的巡逻机器人调配至突发事件区域，或为重新规划突发事件区域的巡逻路径或者调整突发事件区域的巡逻周期；上述巡逻机器人包括控制子系统、报警子系统、感知子系统、通讯子系统、以及移动机构；该控制子系统输出控制指令，使巡逻机器人通过移动机构运动进而在目标区域执行巡逻任务；感知子系统将采集到的信号分析处理后发送异常信息至控制子系统；控制子系统根据接收到的感知子系统发送的异常信息，启动报警子系统并通过通讯子系统将异常信息发布至控制室；上述巡逻机器人的感知子系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈会娟，朱定局，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：