(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210990343.1 (22)申请日 2022.08.18 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115063541 A (43)申请公布日 2022.09.16 (73)专利权人 四川天启智能科技有限公司 地址 610000 四川省成 都市金牛高新技术 产业园区金科东路50号,振兴西一路 15号5栋6层602号 专利权人 西南交通大 学 (72)发明人 苟先太　程丽红　蒋晓凤　曾开心　 魏峰　顾凡　苟瀚文　周晨晨　 (74)专利代理 机构 西安正华恒远知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61271 专利代理师 陈选中 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 17/05(2011.01)G06V 20/52(2022.01) G06V 40/40(2022.01) G01S 17/88(2006.01) (56)对比文件 WO 2020262728 A1,2020.12.3 0 CN 111459166 A,2020.07.28 CN 20843 6283 U,2019.01.2 9 CN 114426069 A,202 2.05.03 CN 114637295 A,202 2.06.17 李世国.复杂环境下搜救机 器人路径规划方 法研究. 《中国优秀硕士学位 论文全文数据库 信 息科技辑》 .2022, 吴健 等.特殊复杂条件搜救机 器人研究. 《电子世界》 .2020, AdityaDhal l et al. .A survey o n systematic ap proaches in managing forest fires. 《Ap plied Geography 》 .2020, 审查员 易建琼 (54)发明名称 一种大型机器人掩埋救援方法及系统 (57)摘要 本发明提出了一种大型机器人掩埋救援方 法及系统， 涉及机器人技术领域， 包括： 救援机器 人对场景进行动态扫描， 构建三维模 型以获取点 云数据； 获取目标图像以进行目标检测； 通过活 体检测雷达获取被困人员的生命体征数据； 基于 被困人员的生命体征数据对被困人员进行健康 状态评估； 制定救援决策， 利用人工势场法进行 救援机器人局部路径规划， 同时根据救援决策发 出控制指令使救援机器人进行救援操作； 本发明 能够集探测生命迹象、 定位多个被困人员位置、 研究救援策略、 自动规划路径、 实现自动避障且 协助救援人员实施救援为一体， 从而可以根据被 困人员的生命强度和所在位置做出救援路径决 策。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115063541 B 2022.12.02 CN 115063541 B 1.一种大 型机器人掩埋救援方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 通过救援机器人的三维激光雷达对场景进行动态扫描， 采用基于图优化的即时定 位与地图构建技术构建三维模型以获取点云数据； 具体的， 所述点云数据包括建筑物废墟 的物体外观形状和点云坐标信息； S2、 利用摄 像头获取目标图像以进行目标检测以得到检测结果； 其中， 所述目标图像包括彩色图像和深度图像； 所述获取目标图像以进行目标检测以得到检测结果的方法包括： 利用目标检测算法对所述彩色图像进行目标检测以识别场景中的建筑物材料以得到 识别结果； 同时利用深度图像获取其深度信息； 基于识别结果和深度信息获取建筑物材 料的物品集作为检测结果； S3、 通过活体检测雷达对建筑物废墟进行生命信号检测和定位以获取被困人员的生命 体征数据； S4、 基于被困人员的生命体征数据对被困人员进行健康状态评估以得到健康状态评估 数据； S5、 通过健康状态评估数据制定救援决策， 并基于点云数据、 检测结果和救援决策利用 人工势场法进 行救援机器人局部路径规划， 同时根据救援决策发出控制指 令使救援机器人 进行救援操作。 2.如权利要求1所述的一种大型机器人掩埋救援方法， 其特征在于， 步骤S1中所述采用 基于图优化的即时定位与地图构建技 术构建三维模型的方法包括： 在局部SLAM中提取点云数据并进行处 理； 利用处理后的数据构建节点和边以生成子图； 通过对子图进行多次数据处 理和优化以获得局部三维模型； 基于局部三维模型在全局SLAM中进行闭环检测以得到闭环检测结果； 基于闭环检测结果 修正误差以构建最优的三维模型。 3.如权利要求1所述的一种大 型机器人掩埋救援方法， 其特 征在于， 步骤S3包括： 通过活体 检测雷达对建筑物废墟进行生命信号检测 和定位以采集信号； 对采集的信号进行D SP处理以得到被困人员的生命体征 数据。 4.如权利要求1所述的一种大 型机器人掩埋救援方法， 其特 征在于， 步骤S4包括： 应用VMD算法对被困人员的生命体征数据进行分离以得到不同被困人员的生命体征数 据； 基于不同被困人员的生命体征数据对不同被困人员进行健康状态评估以得到健康状 态评估数据。 5.如权利要求4所述的一种大型机器人掩埋救援方法， 其特征在于， 所述健康状态评估 采用公式为： ， 其中， 表示t时刻被困人员 的健康状态评分， 表示被困人员， t表示时间， 、 、 均为健康状态评估系数， 为心跳数据误差系数， 为呼吸数据误差系数， 、 均为时间误权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115063541 B 2差系数， 表示心跳数据， 表示呼吸数据。 6.一种大 型机器人掩埋救援系统， 其特 征在于， 包括： 场景感知模块， 用于通过救援机器人的三维激光雷达对场景进行动态扫描， 采用基于 图优化的即时定位与地图构建技术构建三维模型以获取点云数据； 具体的， 所述点云数据 包括建筑物废墟的物体外观形状和点云坐标信息； 目标检测模块， 用于利用摄像头获取目标图像以进行目标检测以得到检测结果； 其中， 所述目标图像包括彩色图像和深度图像； 所述获取目标图像以进 行目标检测以得到检测结 果的方法包括： 利用目标检测算法对所述彩色图像进 行目标检测以识别场景中的建筑物材 料以得到识别结果； 同时利用深度图像获取其深度信息； 基于识别结果和深度信息获取建 筑物材料的物品集作为检测结果； 活体检测模块， 用于通过活体检测雷达对建筑物废墟进行生命信号检测和定位以获取 被困人员的生命体征 数据； 健康状态评估模块， 用于基于被困人员的生命体征数据对被困人员进行健康状态评估 以得到健康状态评估数据； 救援决策模块， 用于通过健康状态评估数据制定救援决策， 并基于点云数据、 检测结果 和救援决策利用人工势场法进 行救援机器人局部路径规划， 同时根据救援决策发出控制指 令使救援机器人进行救援操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115063541 B 3