一种机器人集群方法及系统
专利汇可以提供一种机器人集群方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 机器人 集群方法及系统，管控系统，包括管控中心、计算与 数据中心 、计算与数据 节点 、局域网移动管控终端、远程移动管控终端、 机器人本体 ；所述管控中心、计算与数据中心、计算与数据节点、局域网移动管控终端、远程移动管控终端、机器人本体均接入互联网/局域网；所述机器人本体包括依次连接的路由器、交换机、 网络摄像头 ；所述交换机与工控机连接；所述路由器与 人机交互 终端通信；所述人机交互终端通过WIFI热点或3G/4G基站与所述互联网/局域网通信。本发明改善了机器人内部各个设备连网的可靠性；具有多种网络类型(3G、4G、局域网和互联网）可选择组网或接入；除了管控机器人各种状态情况外，具有对机器人异常管控的能 力 。，下面是一种机器人集群方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种机器人集群系统，其特征在于，包括管控中心、计算与数据中心、计算与数据节点、局域网移动管控终端、远程移动管控终端、机器人本体；所述管控中心、计算与数据中心、计算与数据节点、局域网移动管控终端、远程移动管控终端、机器人本体均接入互联网/局域网；所述机器人本体包括依次连接的路由器、交换机、网络摄像头；所述交换机与工控机连接；所述路由器与人机交互终端通信；所述人机交互终端通过WIFI热点或3G/4G基站与所述互联网/局域网通信。
2.根据权利要求1所述的机器人集群系统，其特征在于，所述网络摄像头包括前、后、左、右四个摄像头，分别固定在机器人外壳的前部、后部、左侧和右侧。
3.一种机器人集群方法，其特征在于，包括管控机器人状态、管控机器人实时绝对位置和局部相对位置、管控机器人的周边环境、任务规划和控制及巡逻过程管控、管控机器人的异常行为，其中：
管控机器人状态的过程包括：工控机通过网络实时上报机器人的电量和电压数据、状态机的状态码、碰撞开关数据、执行机构的状态、左右轮速度、托盘状态、头的水平偏移角度、超声波对障碍物的感知数据和防跌落传感器数据给计算与数据节点或远程的计算与数据中心；计算与数据中心或计算与数据节点查找数据，将这些数据转发给管控中心、客户对应的管控节点和移动管控终端；管控中心、客户对应的管控节点和移动管控终端接收数据后在界面上显示具体的数据；
管控机器人实时绝对位置和局部相对位置的过程包括：人机交互终端或工控机内置GPS传感器，实时上报机器人自身的GPS位置和局部相对坐标及角度数据给计算与数据节点或远程的计算与数据中心；计算与数据中心查找数据库，找到对应的管控中心或管控节点，将位置数据转发过去；管控中心和后台管控节点的位置监控终端接收到GPS位置和实时局部位置数据，并将GPS位置或实时局部位置显示在地图上，实时显示机器人所属位置；
管控机器人的周边环境的流程包括车牌异常识别过程和人脸异常识别过程，车牌异常识别过程包括：管控节点事先录入本区域或大厦位置，发送到计算与数据中心；工控机实时获取4个摄像头识别到的车牌号，发送到计算与数据中心或计算与数据节点，计算与数据中心或计算与数据节点比对数据库，有几种情况：本区域或大厦归属车牌、非本区域或大厦归属车牌、被盗车牌、吊销车牌，将上述情况转发给对应的管控节点或管控中心，管控节点或管控中心接收到后，在界面上按一定的安全等级以文字、图片或声音通报出来；所述的安全等级是指吊销车牌的安全等级最高、被盗车牌其次、非本区域或大厦归属车牌再其次、本区域或大厦的车牌安全等级最低；
人脸异常识别过程包括：通过管控节点事先录入通缉犯、国内和国际暴恐分子、邪教组织人员、国际言论异常分子等异常人员的照片和文字信息，发送到计算与数据中心；工控机实时获取到4个摄像头的画面，发送到计算与数据中心或计算与数据节点，计算与数据中心或计算与数据节点通过人工智能神经网络搜索方法，搜索到人脸模型数据后，将检测结果转发给对应的管控节点或管控中心，管控节点或管控中心接收到后，在界面上按一定的危险等级以文字、图片或声音通报出来；所述危险等级是指通缉犯的危险等级最高、暴恐分子的危险等级其次、邪教组织人员危险等级随后、言论组织异常分子的危险登记最低；
任务规划和控制及巡逻过程管控包括：控制机器人行走、控制执行机构动作、调整机器人的音量、设置巡逻任务、充电、重启和关机，并对巡逻任务执行情况管控；
管控机器人异常行为的过程包括：管控中心、客户对应的管控节点和移动管控终端通过网络从计算与数据节点或远程的计算与数据中心获取到机器人的所述状态和位置数据后，发现机器人的行为出现偏离预定路线、执行非计划内的任务的情况，修正机器人的姿态和位置。
一种机器人集群方法及系统
技术领域
背景技术
发明内容
管控机器人实时绝对位置和局部相对位置的过程包括：人机交互终端或工控机内置GPS传感器，实时上报机器人自身的GPS位置和局部相对坐标及角度数据给计算与数据节点或远程的计算与数据中心；计算与数据中心查找数据库，找到对应的管控中心或管控节点，将位置数据转发过去；管控中心和后台管控节点的位置监控终端接收到GPS位置和实时局部位置数据，并将GPS位置或实时局部位置显示在地图上，实时显示机器人所属位置；
管控机器人的周边环境的流程包括车牌异常识别过程和人脸异常识别过程，车牌异常识别过程包括：管控节点事先录入本区域或大厦位置，发送到计算与数据中心；工控机实时获取4个摄像头识别到的车牌号，发送到计算与数据中心或计算与数据节点，计算与数据中心或计算与数据节点比对数据库，有几种情况：本区域或大厦归属车牌、非本区域或大厦归属车牌、被盗车牌、吊销车牌，将上述情况转发给对应的管控节点或管控中心，管控节点或管控中心接收到后，在界面上按一定的安全等级以文字、图片或声音通报出来；所述的安全等级是指吊销车牌的安全等级最高、被盗车牌其次、非本区域或大厦归属车牌再其次、本区域或大厦的车牌安全等级最低；
人脸异常识别过程包括：通过管控节点事先录入通缉犯、国内和国际暴恐分子、邪教组织人员、国际言论异常分子等异常人员的照片和文字信息，发送到计算与数据中心；工控机实时获取到4个摄像头的画面，发送到计算与数据中心或计算与数据节点，计算与数据中心或计算与数据节点通过人工智能神经网络搜索方法，搜索到人脸模型数据后，将检测结果转发给对应的管控节点或管控中心，管控节点或管控中心接收到后，在界面上按一定的危险等级以文字、图片或声音通报出来；所述危险等级是指通缉犯的危险等级最高、暴恐分子的危险等级其次、邪教组织人员危险等级随后、言论组织异常分子的危险登记最低；
任务规划和控制及巡逻过程管控包括：控制机器人行走、控制执行机构动作、调整机器人的音量、设置巡逻任务、充电、重启和关机，并对巡逻任务执行情况管控。
图3为本发明计算与数据中心程序架构图；
图4为本发明计算与数据中心程序基本流程图；
图5为本发明接入集群网络流程图；
图6为本发明关联方法流程图；
图7为本发明机器人本体的实时状态监控实现过程图；
图8为本发明实时位置管控实现过程图；
图9为本发明摄像头车牌和人脸异常识别和告警实现过程图；
图10为本发明任务分配和控制的实现过程图；
图11为本发明巡逻任务执行情况管控流程图。
具体实施方式
交换机固定在机器人内部，一个端口连接所述的路由器，其它端口连接网络摄像头和工控机；
工控机系统包括工控机设备和工控机软件，工控机设备固定在机器人内部，对应的软件安装在工控机存储器；
人机交互终端固定在机器人的头部；通过WiFi直接与所述的机器人内部路由器相连，也可以与机器人周围的WiFi热点相连；
网络摄像头固定在机器人外壳的4个方向或顶部；网络摄像头具有360无死角监控的效果,能够实时拍到周围的图像；网络摄像头还包含了一个智能感光系统,能够自动感应周围的光线,并在光线暗时自动打开摄像头旁边的 LED,以便机器人在黑暗环境中能获取清晰的图像。
计算与数据中心和计算与数据节点支持负载均衡、能实时快速处理各种数据；服务器的架构图如图3所示，服务器程序的技术架构分了4层，输入和输出层负责与外界通信的接口，业务层为输入和输出层服务，具体负责与外界通信的逻辑功能实现；核心层为业务层服务，负责基本架构和基础功能实现，监视层负责监视程序是否正常，异常的时候负责对程序杀掉和重启；服务器程序基本流程图如图4所示。
后台管控节点部署在客户场地；
机器人本地内的路由器无线桥接或WDS无线连接到机器人周围环境的WiFi热点上，WiFi热点可连接局域网与本地的计算和数据节点相连，WiFi热点也可以与远程的计算与数据中心相连；
集群管控系统组建流程如图5所示，其步骤：1、预先在计算与数据中心或所述的计算与数据节点注册机器人用户信息、帐号名和密码，并录入所述的网络摄像头、工控机和人机交互终端的IP和端口，并用机器人ID将对应的用户名、每个机器人的所有IP和端口在数据库中绑定；2、机器人内部各个设备（工控机、人机交互终端和各个摄像头）、管控中心和管控节点的各个终端（视频监视终端、地图监视终端和操作终端）、移动管控终端登录到计算与数据中心或计算与数据节点后，将自己的ID信息上报；3、计算与数据中心或计算与数据节点将各个客户端连接的socket（计算机程序设计的术语，见术语解释）和上报的ID与用户名使用数据结构队列关联起来，并添加或更新到内中，具体的关联方法如图6所示，分机器人、人机交互终端、视频监视终端、地图监视终端、操作终端和移动管控终端6个数据链表队列（链表属于计算机程序设计的术语，见术语解释。每个一个数据结构均由socket、ID和用户名ID这3个基本成员组成，每一个数据结构在计算机程序钟连成一个链表）；4、之后所述的管控中心登录到计算与数据中心可以取到所有机器人本体系统里面所有设备的IP和端口；5、如系统总图1所示，所述的远程移动管控终端就可以在全世界任何一个地方通过3G、4G或WiFi连上网络，使用用户名和密码登录到计算与数据中心，取到用户名对应的机器人本体系统里面所有设备的IP和端口；6、所述的管控节点和局域网移动管控终端使用用户名和密码登录到所述的计算与数据节点，取到用户名对应的机器人本体系统里面所有设备的IP和端口。
实现过程如图7所示：
所述的工控机系统通过网络，按照自定义的协议格式实时上报机器人的这些数据给计算与数据节点或远程的计算与数据中心；计算与数据中心或节点查找数据中，将这些数据转发给管控中心、客户对应的管控节点和移动管控终端；这些终端接受后在界面上显示具体的数据。
实现过程如图8所示：
给所述的管控中心、后台管控节点、局域网和远程移动管控终端通过用户名取到对应的机器人的内网或外网的IP和端口，通过流媒体客户端软件将用户名对应的所有或部分机器人的实时画面预览、录像和回放检索调阅所；
车牌异常识别过程如图9所示：通过管控节点事先录入本区域或大厦，发送到计算与数据中心；机器人身上安装的4个摄像头具备车牌识别，工控机软件实时通过相应的API获取到4个摄像头识别到的车牌号，发送到计算与数据中心或计算与数据节点，计算与数据中心或计算与数据节点比对数据库，有几种情况：本区域或大厦归属车牌、非本区域或大厦归属车牌、被盗车牌、吊销车牌等情况，将这个情况转发给对应的管控节点或管控中心，管控节点或管控中心接受到后，立即在界面上按一定的安全等级以文字、图片或声音通报出来。
对机器人按地图区域划片投放，每个片区的机器人负责指定区域，做到巡逻、监控和提供服务功能，区域内机器人相互通过网络共享位置和周边环境数据。
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