一种基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统及方法与流程

本申请涉及多智能体协同与自动化控制，符合g05b分类，特指一种基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统及方法。

背景技术：

1、在现代医院住院部的夜间管理场景中，常面临病患突发游荡、地面遗留医疗废弃物或体液污渍等复杂情况。安防机器人和清洁机器人作为两种常见的自动化多智能体调度设备，承担着监控与保洁的任务。目前，难以有效融合这两种不同职能机器人的作业逻辑，在夜间封闭、安静的环境中，两者的独立运行存在明显的物理与控制冲突。

2、现有的机器人协同调度系统通常采用基于规则的松耦合指令下发机制。安防机器人发现污渍后，仅通知清洁机器人前往目标点。这种机制缺乏状态机流转的闭环响应，存在以下缺陷。其一，清洁机器人在执行洗地作业后，地面会在一段时间内保持湿滑，安防机器人的底层运动控制器无法感知此物理属性变化，按原速度规划驶过时极易发生车轮打滑或轨迹偏移失控。其二，清洁机器人在处理顽固污渍时需要在同一位置反复作业，底盘处于驻留状态，这种时间消耗降低了整个病区的巡检视场覆盖率。其三，医院夜间对噪音阈值要求严格，现有清洁机器人的工作功率通常为固定值，无法根据环境人员活动状态实施伺服机电干预以动态抑制噪音。

技术实现思路

1、本发明解决了现有技术中安防与清洁机器人独立运行引发的地面物理状态干扰、监控盲区扩大以及作业噪音超标的技术问题。

2、本申请提供了一种基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，包括安防机器人，设置有探测传感器；清洁机器人，设置有视觉传感器、吸污电机、电气比例阀和刷盘下压气缸；中央控制器，与安防机器人和清洁机器人通信连接；探测传感器获取环境状态数据并发送至中央控制器；中央控制器基于环境状态数据向清洁机器人下发清洁任务，并在清洁机器人驶离后，于全局二维地图的对应区域内写入具备时变衰减属性的湿滑代价；安防机器人在路径规划中提取该湿滑代价；中央控制器在监测到清洁机器人的底盘线速度低于第一阈值并持续第一时长后，将视觉传感器的视频流路由至监控网络；安防机器人在监测到触发事件时生成静音约束域，静音约束域为以安防机器人为圆心、第一预设距离为半径构成的动态物理约束边界；当清洁机器人处于静音约束域时，清洁机器人下调吸污电机的脉冲宽度调制占空比，通过电气比例阀降低刷盘下压气缸的压力值并增加工作轨迹的覆盖次数。

3、本申请还提供了一种基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同方法，应用于包含安防机器人、清洁机器人以及中央控制器的系统，其中安防机器人设置有探测传感器，清洁机器人设置有视觉传感器、吸污电机、电气比例阀和刷盘下压气缸，包含如下操作，探测传感器采集环境状态数据并发送至中央控制器；中央控制器基于环境状态数据向清洁机器人下发清洁任务并在清洁机器人驶离后，于全局二维地图的对应区域内写入具备时变衰减属性的湿滑代价；安防机器人在路径规划中提取该湿滑代价；中央控制器在监测到清洁机器人的底盘线速度低于第一阈值并持续第一时长后，将视觉传感器的视频流路由至监控网络；安防机器人在监测到触发事件时生成静音约束域，静音约束域为以安防机器人为圆心、第一预设距离为半径构成的动态物理约束边界；当清洁机器人处于静音约束域时，清洁机器人下调吸污电机的脉冲宽度调制占空比，通过电气比例阀降低刷盘下压气缸的压力值并增加工作轨迹的覆盖次数。

4、通过引入时变衰减代价映射机制，本申请能够量化地反映地面物理摩擦属性的动态变化，并在导航算法层面自动规避打滑风险，消除了独立作业带来的物理干扰。利用清洁机器人定点驻留的特征进行视频流路由，能够在不增加硬件节点的前提下补偿安防监控网络在特定区域的视场覆盖率。基于前馈声学与活动事件触发伺服机电干预，控制噪声源头功率并辅以轨迹覆盖补偿，实现了满足夜间要求的高质量作业状态。

1.一种基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，所述中央控制器内配置有地图映射模块；

3.如权利要求2所述的基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，所述地图映射模块获取所述清洁机器人在对应区域的实际喷水量、环境当前温度数据以及环境当前湿度数据；

4.如权利要求1所述的基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，所述中央控制器内设置有视频调度总线；

5.如权利要求4所述的基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，所述中央控制器提取所述静态监控驻点的空间视场覆盖范围，并提取所述安防机器人当前的全局巡视任务队列；

6.如权利要求1所述的基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，所述安防机器人包括声学阵列和红外探测器；

7.如权利要求6所述的基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，所述清洁机器人包含设置于内部的底层通信网关；

8.如权利要求1所述的基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，所述探测传感器由二维激光雷达组件和深度相机组件组合而成，所述深度相机组件的视频输出端与所述中央控制器的异常判定接口连接。

9.如权利要求1所述的基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同系统，其特征在于，所述安防机器人包含动态窗口局部避障算法模块，所述安防机器人在所述动态窗口局部避障算法模块的评价函数中引入表征所述湿滑代价的惩罚项。

10.一种基于状态时变反馈的安防清洁机器人协同方法，应用于包含安防机器人、清洁机器人以及中央控制器的系统，其中所述安防机器人设置有探测传感器，所述清洁机器人设置有视觉传感器、吸污电机、电气比例阀和刷盘下压气缸，其特征在于，包含如下操作：