技术领域
[0001] 本实用新型属于智能技术领域，具体涉及一种智能安防辅警机器人及其控制系统，运用于机场、火车站、政务中心等人群密集的开放场所。
背景技术
[0002]
人工智能作为一项近二十年来新兴的技术，除了高尖端的科技研发之外，也逐渐进入了人们的日常生活中。例如：火车站、机场等公共场所的智能咨询机器，家用的智能家居等等。
[0003] 近年来，人们开始逐渐研究室内巡检机器人这一
块基本，以前更多的是利用固定摄像头对于整个空间的监控，但是无法对于一些细节进行实时有效在机房顶部布置天轨。而通过摄像头进行沿轨巡查的方案造价非常昂贵，并且当现场环境发生变化后，整个轨道也需要重新铺设，后续维护成本也比较高。此外，虽然还有一些相对便宜的方案，如在地上铺设辅助用的轨道，装有摄像装置的移动小车沿着固定的轨道进行巡查，但是由于地面的轨道容易被破坏，需要经常维护而导致巡检工作停滞；当房间布局进行改动后，所有轨道需要重新铺设，从而带来诸多的不变。因此，大多数机房都依旧还是用人工巡检的方式，但随着人工成本的不断提升，巡检的成本也在逐年上涨且用起来。但当前巡视机器人小车存在不能实现人机对话、不能一键报警等诸多问题。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种能够实现人机对话、人工自助报警的智能安防辅警机器人。
[0005] 本实用新型的再一目的在于提供一种运用于上述智能安防辅警机器人的控制系统。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
[0007] 一种智能安防辅警机器人，包括底座1、头部3，所述的底座1与头部3之间通过连接部2连接成一体，在所述的连接部2上通过
支架41设置有集一键报警于一体的触摸显示屏4，所述的底座1侧边设置有充电箱16，在所述的充电箱16上设置有总机
开关6，所述的底座1内设有总机控制
电路10，所述的头部3内设置有音频视频警示综合处理单元30，所述的音频视频警示综合处理单元30与总机控制电路10之间电连接。
[0008] 进一步，所述的智能安防辅警机器人底座1为圆柱形，在所述的底座1的盘面上设有
激光雷达传感器11和急停按钮15，在所述的底座1的侧面上端与触摸显示屏4
位置对应处设有双目
超声波传感器17，在所述的双目
超声波传感器17的下面设有装饰带12，在所述的装饰带12下面设有红外避障传感器13，所述底座1的底部设有控制所述智能安防辅警机器人运动方向的至少一个万向
车轮14。
[0009] 进一步优选的，所述的红外避障传感器13的设置2个为1组，设置在2-8组之间，沿底座圆周均匀分布，通常选择6组为最佳。
[0010] 进一步的，所述的智能安防辅警机器人，在所述的充电箱16的上面设有第二双目
超声波传感器171，在充电箱16的顶端设有一充电提示灯161，在充电提示灯161的下面设有一用于数据导出的USB
接口162，在USB接口162的下面设有自动充电
定位凸钮163，在自动充电定位凸钮163的下面开设有一
槽孔164，在所述的槽孔164中设置有手动充电孔165，所述的总机开关6设置在槽孔164中并与手动充电孔165并排设置。
[0011] 进一步的，为了实现无线快速自动充电功能，所述辅警机器人包括一独立于辅警
机器人本体外、用于为机器人自动充电的自动充电桩5，所述自动充电桩5与所述的充电箱16对接实现自动充电，所述的自动充电桩5的电源输入端与墙体交流电源相连，所述的自动充电桩5的电源输出端设置有与自动充电定位凸钮163相匹配的充电槽 51。
[0012] 进一步的，为了实现无线通讯功能，所述的智能安防辅警机器人，在所述的充电箱16的两侧面设置有无线通信天线7。
[0013] 进一步的，为了便于充电桩与机器人之间更好的对接充电，所述的智能安防辅警机器人，所述的自动充电定位凸钮163和充电槽51设置为长条形，以两排为最佳。
[0014] 进一步，为了更好的实现各个高度拍摄
角度，所述的智能安防辅警机器人的支架 41可以设置为可伸缩的
连接杆结构和/或连接部为可伸缩的杆状结构。
[0015] 进一步的，所述的智能安防辅警机器人的头部3为一圆柱形结构的壳体，在壳体的侧环面上设置有高清摄像头31，在高清摄像头31的周围设置有防触摸传感器32，在防触摸传感器32的两侧开设有脸部表情显示孔36，在壳体的顶部圆面上设置有高灵敏度麦克
风33，在所述的麦克风33的环面上设置有一圈用于显示机器报警状态的炫彩灯带34，在壳体的底部圆面上设置有高功率扬声器35。
[0016] 进一步的，所述的智能安防辅警机器人的高清摄像头31设置为4个或者6个或者 8个，均匀的分布在壳体的侧环面上。优选的4个高清摄像头就可以实现360度无死角拍摄。
[0017] 一种用于上述智能安防辅警机器人的控制系统，所述控制系统包括一用于控制智能安防辅警机器人导航行走、主动识别报警、人工协助报警以及自动充电的工作方式的总机控制电路10。
[0018] 所述的智能安防辅警机器人的控制系统，所述总机控制电路10包括：
中央处理器 CPU、音频视频警示综合处理单元30、通讯
数据处理模块40、运行驱动模块50、GPS 定位模块60、
人脸识别模块70以及控
制模块106；所述的用于音频、视频报警通讯的音频视频警示综合处理单元30设置在头部3内；所述通讯数据处理模块40、运行驱动模块50、GPS定位模块
60、人脸识别模块70以及
控制模块106与所述中央处理器 CPU电连接，所述控制模块106与音频视频警示综合处理单元30电连接；所述总机控制电路10包括向所述智能安防辅警机器人工作提供
电能的电源模块107，所述电源模块107包括主动充电和被动充电两种方式，主动充电为自动充电桩5充电，被动充电为手动充电孔165充电。
[0019] 所述的通讯数据处理模块40包括：网络传输设备102、通讯模块103、数据存储芯片104，所述的网络传输设备102包括2G/3G/4G/5G芯片和/或WIFI模块，所述的通讯模块103与USB接口162电连接，所述数据存储芯片104与中央处理器CPU电连接。
[0020] 所述的运行驱动模块50包括：与中央处理器CPU电连接的
单片机MCU，所述的单片机MCU的输出端与驱动模块105电连接，所述的单片机MCU的输入端分别与双目超声波传感器17、激光雷达传感器11、红外避障传感器13电连接。
[0021] 所述的音频视频警示综合处理单元30包括：依次与控制模块106并联的音频编
解码器301、视频处理模块302、显示模块303、触摸模块304，所述的音频编解码器301 与扬声器35、麦克风33电连接，所述的视频处理模块302与高清摄像头31电连接，所述的显示模块303与炫彩灯带34电连接，所述的触摸模块304与触摸显示屏4电连接。
[0022] 所述的人工协助报警是当人们发生突发事件时，报警人员通过按动设置在触摸显示屏4上的按键报警，报警
信号通过控制模块106传递给中央处理器CPU，中央处理器CPU再通过通讯数据处理模块40将摄像头和麦克风采集到的报警人员的视频和音频信息发送至后台，实现与后台的实时语音和视频的通讯对话。
[0023] 所述的本地主动识别报警则是在机器人在行走的过程中，通过设置在头部的高清摄像头31进行360度环视扫描人脸时，高清摄像头31将扫描到的视频图像发送给视频处理模块302，视频处理模块302将采集的视频图像传递给人脸识别模块70，人脸识别模块会从采集到的视频图像中分离出人脸图像，并将其与储存在本地的可疑人员
数据库进行比对，如果发现数据库中的可疑人员，则人脸识别模块会发送报警信号给中央处理器CPU，中央处理器CPU发出指令给控制模块106，通过控制模块106发送信号给音频视频警示综合处理单元30进行报警提示。同时，中央处理器CPU再通过通讯数据处理模块40将报警信号发送至后台，实现对后台的监控人员的提醒通讯。
[0024] 所述的后台监控识别报警则是在机器人在行走的过程中，通过设置在头部的高清摄像头31进行360度环视扫描人脸时，高清摄像头31将扫描到的视频图像发送给视频处理模块302，视频处理模块302将采集的视频图像传递给人脸识别模块70，人脸识别模块会从采集到的视频图像中分离出人脸图像，人脸图像通过人脸识别模块70 传递给中央CPU，中央CPU通过通讯数据处理模块40将图像发送至后台
服务器，后台服务器对传送过来的人脸图像与自身连接的人脸数据库进行比对，如果发现有可疑人员出现，则在后台显示报警信号通知后台系统监控人员，并通过通讯数据处理模块40 发送信号给中央CPU，并由中央处理器CPU发出指令给控制模块106，通过控制模块 106发送信号给音频视频警示综合处理单元30进行报警提示。
[0025] 使用本实用新型的有益效果在于：在智能安防辅警机器人上设置有集一键报警于一体的触摸显示屏，实现人工自助报警；在机器人的头部设置有360度无死角的高清摄像头采集周围人员信息，信息发送至人脸识别模块和中央处理器后，经过处理，如发现可疑人员，机器人头部的炫彩灯带发出蓝色报警提示，同时通过音频发声提示工作人员发现可疑人员尽快处理，机器人将自动报警；此外，由于机器人的底座设置有多个传感器，能防止机器人在运动的过程中跌倒碰撞，激光雷达传感器支持长距离导航，无线通讯模块支持机器人与远端工作人员语言通讯；在机器人底座设置有充电箱，能实现机器人的无线自主快速充电。
附图说明
[0026] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
[0027] 以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：
[0028] 图1为本实用新型的智能安防辅警机器人的主视图；
[0029] 图2为本实用新型的智能安防辅警机器人的侧视图；
[0030] 图3为本实用新型的智能安防辅警机器人充电箱的结构示意图；
[0031] 图4为本实用新型的智能安防辅警机器人自动充电桩的结构示意图；
[0032] 图5A为本实用新型的智能安防辅警机器人头部的结构示意图；
[0033] 图5B为图5A所示的智能安防辅警机器人头部的主视图；
[0034] 图6为本实用新型提供的智能安防辅警机器人的电路原理图。
具体实施方式
[0035] 下面将结合本实用新型
实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0036] 需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释在某一特定
姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0037] 另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0038] 在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0039] 如图1至图5B所示，一种智能安防辅警机器人，包括底座1、头部3，所述的底座1与头部3之间通过连接部2连接成一体，在所述的连接部2上通过支架41设置有集一键报警于一体的触摸显示屏4，所述的底座1侧边设置有充电箱16，在所述的充电箱16上设置有总机开关6，所述的底座1内设有总机控制电路10，所述的头部3 内设置有音频视频警示综合处理单元30，所述的音频视频警示综合处理单元30与总机控制电路10之间电连接。
[0040] 如图1、图2所示，所述的智能安防辅警机器人底座1为圆柱形，在所述的底座1 的盘面上设有激光雷达传感器11和急停按钮15，在所述的底座1的侧面上端与触摸显示屏4位置对应处设有双目超声波传感器17，在所述的双目超声波传感器17的下面设有装饰带12，在所述的装饰带12下面设有红外避障传感器13。所述连接部为可伸缩的杆状结构，和/或所述连接部2上的支架41为可伸缩的连接杆结构。
[0041] 所述底座1的底部设有控制所述智能安防辅警机器人运动方向的至少一个万向车轮14。当然所述的万向车轮14通常为2个或者4个成对设置。
[0042] 所述的红外避障传感器13的设置2个为1组，设置在2-8组之间，沿底座圆周均匀分布，通常选择6组为最佳。
[0043] 如图1至图4所示，在所述的充电箱16的上面设有第二双目超声波传感器171，如图1所示，此处的第二双目超声波传感器171与触摸显示屏4位置对应处设有双目超声波传感器17正好是180度位置关系；在充电箱16的顶端设有一充电提示灯161，在充电提示灯161的下面设有一用于数据导出的USB接口162，在USB接口162的下面设有自动充电定位凸钮163，在自动充电定位凸钮163的下面开设有一槽孔164，在所述的槽孔164中设置有手动充电孔
165，所述的总机开关6设置在槽孔164中并与手动充电孔165并排设置。
[0044] 如图3、图4所示，为了实现无线快速自动充电功能，所述辅警机器人包括一独立于辅警机器人本体外、用于为机器人自动充电的自动充电桩5，所述自动充电桩5 与所述的充电箱16对接实现自动充电，所述的自动充电桩5的电源输入端与墙体交流电源相连，所述的自动充电桩5的电源输出端设置有与自动充电定位凸钮163相匹配的充电槽51；为了便于充电桩与机器人之间更好的对接充电，所述的自动充电定位凸钮163和充电槽51设置为长条形，以两排为最佳；为了实现无线通讯功能，在所述的充电箱16的两侧面设置有无线通信天线7。
[0045] 如图1、图2所示，进一步，为了更好的实现各个高度拍摄角度，所述的智能安防辅警机器人的支架41可以设置为可伸缩的连接杆结构，这样，可以根据需要，任意调节支架41的高度，以满足用于人工报警的触摸显示屏4的使用范围。
[0046] 如图5A、图5B所示，所述的智能安防辅警机器人的头部3为一圆柱形结构的壳体，在壳体的侧环面上设置有高清摄像头31，在高清摄像头31的周围设置有防触摸传感器32，在防触摸传感器32的两侧开设有脸部表情显示孔36，在壳体的顶部圆面上设置有高灵敏度麦克风33，在所述的麦克风33的环面上设置有一圈用于显示机器报警状态的炫彩灯带34，当安全状态下，炫彩灯带34的
颜色为红色或者蓝色显示，当遇到可疑人员报警时，炫彩灯带34的颜色为相反的色系显示，即蓝色或者红色显示，当然，这是一种根据客户需求而设定的色系，不能作为一种限定，也可以选择黄色、紫色、绿色等等；在壳体的底部圆面上设置有高功率扬声器35；进一步的，所述的智能安防辅警机器人的高清摄像头31设置为4个或者6个或者8个，均匀的分布在壳体的侧环面上。优选的4个高清摄像头就可以实现360度无死角拍摄。
[0047] 如图6所示，一种用于上述智能安防辅警机器人的控制系统，包括底座1、头部3，所述的底座1与头部3之间通过连接部2连接成一体，所述的控制系统包括一用于控制智能安防辅警机器人导航行走、自主主动报警、人工协助报警以及自动充电的工作方式总机控制电路10；所述总机控制电路10包括：中央处理器CPU、音频视频警示综合处理单元30、通讯数据处理模块40、运行驱动模块50、GPS定位模块60、人脸识别模块70以及控制模块106，所述的音频视频警示综合处理单元30设置在所述的头部3内，所述的总机控制电路10分别控制人工协助报警系统和主动识别报警系统；所述的通讯数据处理模块40、运行驱动模块50、GPS定位模块60、人脸识别模块70以及控制模块106与中央处理器CPU电连接，所述的控制模块106与音频视频警示综合处理单元30电连接；所述的总机控制电路10包括一供机器人工作提供电能的电源模块107，所述电源模块107包括主动充电和被动充电两种方式，主动充电为充电，被动充电为手动充电孔165充电。
[0048] 所述的通讯数据处理模块40包括：网络传输设备102、通讯模块103、数据存储芯片104，所述的网络传输设备102包括2G/3G/4G/5G芯片和/或WIFI模块，所述的通讯模块103与USB接口162电连接；所述数据存储芯片104与中央处理器CPU电连接。
[0049] 所述的运行驱动模块50包括：与中央处理器CPU电连接的单片机MCU，所述的单片机MCU的输出端与驱动模块105电连接，所述的单片机MCU的输入端分别与双目超声波传感器17、激光雷达传感器11、红外避障传感器13电连接；所述的音频视频警示综合处理单元30包括：依次与控制模块106并联的音频编解码器301、视频处理模块302、显示模块303、触摸模块304，所述的音频编解码器301与扬声器35、麦克风 33电连接，所述的视频处理模块302与高清摄像头31电连接，所述的显示模块303 与炫彩灯带34电连接，所述的触摸模块304与触摸显示屏4电连接。
[0050] 所述的人工协助报警是当人们发生突发事件时，报警人员通过按动设置在触摸显示屏4上的按键报警，报警信号通过控制模块106传递给中央处理器CPU，中央处理器CPU再通过通讯数据处理模块40将摄像头和麦克风采集到的报警人员的视频和音频信息发送至后台，实现与后台的实时语音和视频的通讯对话。
[0051] 所述的本地主动识别报警则是在机器人在行走的过程中，通过设置在头部的高清摄像头31进行360度环视扫描人脸时，高清摄像头31将扫描到的视频图像发送给视频处理模块302，视频处理模块302将采集的视频图像传递给人脸识别模块70，人脸识别模块会从采集到的视频图像中分离出人脸图像，并将其与储存在本地的可疑人员数据库进行比对，如果发现数据库中的可疑人员，则人脸识别模块会发送报警信号给中央处理器CPU，中央处理器CPU发出指令给控制模块106，通过控制模块106发送信号给音频视频警示综合处理单元30进行报警提示。同时，中央处理器CPU再通过通讯数据处理模块40将报警信号发送至后台，实现对后台的监控人员的提醒通讯。
[0052] 所述的后台监控识别报警则是在机器人在行走的过程中，通过设置在头部的高清摄像头31进行360度环视扫描人脸时，高清摄像头31将扫描到的视频图像发送给视频处理模块302，视频处理模块302将采集的视频图像传递给人脸识别模块70，人脸识别模块会从采集到的视频图像中分离出人脸图像，人脸图像通过人脸识别模块70 传递给中央CPU，中央CPU通过通讯数据处理模块40将图像发送至后台服务器，后台服务器对传送过来的人脸图像与自身连接的人脸数据库进行比对，如果发现有可疑人员出现，则在后台显示报警信号通知后台系统监控人员，并通过通讯数据处理模块40 发送信号给中央CPU，并由中央处理器CPU发出指令给控制模块106，通过控制模块 106发送信号给音频视频警示综合处理单元30进行报警提示。
[0053] 可选地，上述实施例中的中央处理器CPU采用Nvidia的TX2处理器，驱动模块 105采用IR2101S型号芯片，单片机MCU采用ATMEG2560 16AU型号芯片，控制模块106 采用RK3399型号芯片，通讯模块103采用西
门子公司生产的CP341型号芯片，GPS定位模块60采用MT6228型号芯片，人脸识别模块70采用TX2型号芯片；此外，音频编解码器301、双目超声波传感器17、激光雷达传感器11和红外避障传感器13等其他部件均采用市场上常用的
现有技术的产品，本领域技术人员能够选择，这里就不再一一进行赘述。
[0054] 本实用新型实施例所提供的智能辅助协警机器人打开开关接通电源后，集一键报警于一体的触摸显示屏开始显示，头部顶上的炫彩灯带为红色灯光显示，如发现又可疑人员时，头部炫彩灯带为蓝色报警显示；当有人员触动报警按钮时，视频模块将摄像头采集到报警人员实时视频图像和音频声音通过
无线通信模块传输给后台监控平台，实现实时的报警视频通话，实现人工自助报警；在机器人的头部设置有360度无死角的高清摄像头采集周围人员信息，信息发送至中央处理器后，经过强大的中央处理器CPU采用Nvidia的TX2处理器处理，如发现可疑人员，机器人头部的炫彩灯带发出蓝色报警提示，同时通过音频发声提示工作人员发现可疑人员尽快处理，机器人将自动报警；此外，由于机器人的底座设置有多个传感器，能防止机器人在运动的过程中跌倒碰撞，激光雷达传感器支持长距离导航，无线通讯模块支持机器人与远端工作人员语言通讯；在机器人底座设置有充电箱，能实现机器人的无线自主快速充电。
[0055] 另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为
基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
[0056] 以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或
修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。
