(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210931532.1 (22)申请日 2022.08.04 (71)申请人 物华能源科技有限公司 地址 710000 陕西省西安市雁塔区朱雀大 街中段20号 (72)发明人 李双超　郗文博　许新　门媛媛　 赵云涛　李万全　韩魏勐　周明　 白义禎　孙鹏涛　袁文华　程攀　 梁冬峰　刘璟阳　王钊　杨桦　 张子厚　 (51)Int.Cl. B25J 11/00(2006.01) B25J 5/00(2006.01) B25J 9/16(2006.01) B25J 19/02(2006.01) (54)发明名称 一种未知环境下移动机器人自主排爆系统 及方法 (57)摘要 本发明适用于未爆弹排爆领域， 提供了一种 未知环境下移动机器人自主排爆系统及方法， 系 统包括远程控制终端和排爆机器人， 远程控制终 端和排爆机器人无线通信连接， 排爆机器人包括 有机械臂、 摄像头、 激光雷达和工控机。 本发明实 现无需排爆人员进入危险区域且能完成未爆弹 的排除任务， 从而确保了排爆人员的生命安全。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115366117 A 2022.11.22 CN 115366117 A 1.一种未知环境下移动机器人自主排爆系统， 其特征在于， 包括远程控制终端和排爆 机器人， 所述远程控制终端和排爆机器人 无线通信连接； 所述排爆机器人包括有机 械臂、 摄像头、 激光雷达和工控机； 所述工控机用于通过SLAM算法获取环境的地图信 息， 并通过所述激光雷达扫描的已知 地图边界点计算其位置信息熵， 确定位置信息熵大的点为排爆 机器人下一个要到达的目标 点， 通过利用 全局路径规划算法为排爆机器人规划一条从当前位置到目标位置的全局路 径， 利用局部路径规划算法来进行实时避障； 所述摄像头用于获取环境信 息， 并配合所述工控机利用目标识别算法来识别环境内是 否存在未爆弹； 若存在未爆弹， 工控机则将未爆弹的环境信息以及位置信息返回到远程控 制终端， 工控机还通过机 械臂将引爆装置放置 到未爆弹的位置； 所述远程控制终端还用于通过 所述工控机远程控制引爆装置将未爆弹引爆。 2.根据权利要求1所述的未知环境下移动机器人自主排爆系统， 其特征在于， 所述激光 雷达包括有发射模块、 接收模块以及信息处 理模块； 所述发射模块用于发射激光束探测目标的位置和速度特 征； 所述激光雷达采用8线、 16线、 32线或64线雷达 。 3.根据权利要求1或2所述的未知环境下移动机器人自主排爆系统， 其特征在于， 所述 工控机还可拆卸电性连接有显示器和键盘； 通过所述键盘用于输入指令给所述工控机， 调试运行在所述工控机上的机器人操作系 统， 并通过 所述显示器显示系统运行状况。 4.一种未知环境下移动机器人自主排爆方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 根据排爆任务要求， 确定危险区域， 将排爆机器人放在危险区域 边缘； 步骤2， 启动排爆机器人的工控机， 以及启动远程控制终端， 并将排爆机器人和远程控 制终端连接在同一局域网下； 步骤3， 通过远程控制终端启动排爆机器人的搜索程序； 步骤4， 在远程控制终端启动rviz程序实时监测排爆机器人通过激光雷达获取的地图 信息， 同时启动摄 像头监测程序， 通过摄 像头实时获取环境信息； 步骤5， 待排爆机器人搜索完未知区域， 确定未爆弹位置及姿态信息； 步骤6、 利用 路径规划算法以及多目标点导航算法， 每个未爆弹的位置都设置为目标 点， 以引导 排爆机器人将引爆装置一 一放到引爆位置， 然后将排爆机器人 退回到安全区域； 步骤7， 通过远程控制终端远程控制引爆装置将未爆弹引爆， 从而实现对未爆弹的排 除。 5.根据权利要求4所述的未知环境下移动机器人自主排爆方法， 其特征在于， 在步骤4 中， 排爆人员在远程控制终端能够实时的监控排爆 机器人的动态以及获取到的环境与地图 信息。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115366117 A 2一种未知环境下 移动机器人自主排爆系统及方 法 技术领域 [0001]本发明属于未爆弹排爆领域， 尤其涉及一种未知环境下移动机器人自主排爆系统 及方法。 背景技术 [0002]未知环境下机器人排爆技术是指利用机器人进入一片未知区域， 通过自身所搭载 的激光雷达来获取数据， 通过SLAM(Simultaneous  Localization  and Mapping)算法构建 环境地图， 利用路径规划 算法来为机器人规划 运动路径以及实时避障， 同时使用摄像头来 对环境进 行识别， 判断是否存在未爆弹， 从而可以确定未爆弹的位置及姿态， 方便后 期对未 爆弹进行排除。 [0003]目前， 排除未爆弹的方法还是派爆破员前往进行排爆作业或者使用遥控机器人进 行排爆， 其存在的缺点在于： 1)排爆是高危险作业， 一旦出现意外， 就可能对爆破员的生命 造成威胁； 2)使用遥控机器人， 不但遥控距离有限， 而且对操作员的遥控技术要求较高， 消 耗人力， 物力成本高。 [0004]因此， 利用机器人在未知区域自主的寻找未爆弹并排除是必不可少的， 该方法可 以将大部 分工作交给机器人来完成， 减少人力消耗， 不需要 人员进入危险区域， 从而能够保 证人员生命安全。 [0005]针对以上现状， 迫切需要开发一种未知环境下移动机器人自主排爆系统及方法， 以克服当前实际应用中的不足。 发明内容 [0006]本发明的目的在于提供一种未知环境下移动机器人自主排爆系统及方法， 旨在解 决上述背景中提到的问题。 [0007]本发明是这样实现的， 一种未知环境下移动机器人自主排爆系统， 包括远程控制 终端和排爆机器人， 所述远程控制终端和排爆机器人无线通信连接， 所述排爆机器人包括 有机械臂、 摄像头、 激光雷达和工控机， 所述工控机用于通过SLAM算法获取环境的地图信 息， 并通过所述激光雷达扫描的 已知地图边界点计算其位置信息熵， 确定位置信息熵大 的 点为排爆 机器人下一个要到达的目标点， 通过利用全局路径规划算法为排爆机器人规划一 条从当前位置到目标位置的全局路径， 利用局部路径规划 算法来进行实时避障； 所述摄像 头用于获取环境信息， 并配合所述工控机利用目标识别算法来识别环境内是否存在未爆 弹； 若存在未爆弹， 工控机则将未爆弹的环境信息以及位置信息返回到远程控制终端， 工控 机还通过机械臂将引爆装置放置到未爆弹的位置； 所述远程控制终端还用于通过所述工控 机远程控制引爆装置将未爆弹引爆。 [0008]进一步的技术方案， 所述激光雷达包括有发射模块、 接收模块以及信息处理模块， 所述发射模块用于发射激光束探测目标的位置和速度特征； 所述激光雷达采用8线、 16线、 32线或64线雷达 。说　明　书 1/5 页 3 CN 115366117 A 3