本发明公开了一种光电对抗反狙击手机器人，其包括履带式的底座，底座的上端设置有二维转台，二维转台的上端设置有安装平台，安装平台的上端安装有光电侦测模块，光电侦测模块的上端设置有光电压制模块，安装平台的上端设置有竖直的支撑板，支撑板的上端设置有直角安装块，安装块的上端设置有拍摄机器人前方影像的高清摄像头；底座的前端设置有超声波避障雷达；提供一种控制方法，包括步骤S1‑S12。本发明的光电对抗反狙击手机器人是一款防窥视和防狙击的无人侦测和对抗的一体移动平台，可用于重点区域和目标的巡逻保卫，利用光电技术，对目标的光电侦测设备实现精确的侦查和干扰。
1.一种光电对抗反狙击手机器人的控制方法，其特征在于，所述光电对抗反狙击手机器人，包括履带式的底座，所述底座的上端设置有二维转台，所述二维转台的上端设置有安装平台，所述安装平台的上端安装有光电侦测模块，所述光电侦测模块的上端设置有光电压制模块，所述安装平台的上端设置有竖直的支撑板，所述支撑板的上端设置有直角安装块，所述安装块的上端设置有拍摄机器人前方影像的高清摄像头；所述底座的前端设置有超声波避障雷达；
所述光电侦测模块、光电压制模块、高清摄像头和超声波避障雷达均与机器人控制器电连接，所述机器人控制器通过无线图传模块与机器人遥控器无线连接；
所述光电侦测模块识别和接收侦测目标上的光电发射设备发出的光电信号，识别出侦测目标；
所述光电压制模块向侦测出的目标发射光电信号，对目标的光电信号功能进行干扰；
所述高清摄像头拍摄侦测目标的图像，上传到控制机器人的遥控器上；
所述超声波避障雷达发出超声波，识别出机器人前方的障碍和距离侦测目标的距离；
所述光电对抗反狙击手机器人的控制方法包括以下步骤：
S1：调整光电侦测模块的侦测区域和高清摄像头的拍摄区域，使高清摄像头的拍摄区域与侦测区域重合，以光电对抗反狙击手机器人的底座中心为坐标原点，建立三维坐标系，底座所在的平面为XY平面，机器人的正前方为X轴的正方向；
S2：底座带动光电对抗反狙击手机器人根据预设的侦测轨迹进行移动，光电侦测模块每隔一段设定时间t采集一次前方的光电信号；
S3：光电侦测模块接收到前方侦测目标上的光电发射设备的光电信号，机器人停止移动，标记出光电发射设备在侦测区域内的二维坐标（x，y），x为侦测目标距离侦测区域竖直边沿的距离，y为侦测目标距离侦测区域水平边沿的距离；
S4：二维转台带动高清摄像头的视角水平移动x距离，竖直移动y距离，使侦测目标上的光电发射设备位于拍摄区域的中心；
S5：二维转台内的角速度传感器检测高清摄像头移动时水平旋转的角度α和竖直旋转的角度β；
S6：底座带动整个光电对抗反狙击手机器人旋转角度α，使侦测目标位于机器人的正前方；
S7：超声波避障雷达向侦测目标发出超声波，测量侦测目标距离底座的水平距离L；
S8：根据水平距离L和角度β计算侦测目标上的光电发射设备与高清摄像头在竖直方向上的距离差h：h=L×tanβ；
S9：计算光电发射设备在三维坐标系中的竖直高度H：H=h+h1，h1为高清摄像头距离底座的竖直高度；
S10：计算光电发射设备距离三维坐标系原点的距离S：S=L+a，a为超声波避障雷达距离坐标原点的水平距离；
S11：得到向侦测目标的光电发射设备发出光电干扰信号的干扰坐标（S，0，H）；
S12：光电压制模块根据干扰坐标（S，0，H）向光电发射设备发射光电干扰信号。
2.根据权利要求1所述的光电对抗反狙击手机器人的控制方法，其特征在于，所述步骤S12包括：S121：根据干扰坐标（S，0，H）计算光电压制模块向侦测目标的光电发射设备发射光电干扰信号的倾斜角度θ：θ=（π/2）‑arctan[( h3+H )/S ]，其中， h3为光电压制模块距离光电侦测模块的竖直高度；
S122：光电压制模块调整发射光电干扰信号的倾斜角度设置为θ，向侦测目标的光电发射设备进行光电干扰。
3.根据权利要求1所述的光电对抗反狙击手机器人的控制方法，其特征在于，所述底座的前端和后端分别设置有前摄像头和后摄像头，所述前摄像头和后摄像头均与机器人控制器电连接。
4.根据权利要求1所述的光电对抗反狙击手机器人的控制方法，其特征在于，所述底座的前端设置有声光报警器，所述声光报警器与机器人控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的光电对抗反狙击手机器人的控制方法，其特征在于，所述底座的前端设置有LED照明灯，所述LED照明灯与机器人控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的光电对抗反狙击手机器人的控制方法，其特征在于，所述底座的尾部设置有开关按钮和电量显示模块，所述开关按钮和电量显示模块均与机器人控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的光电对抗反狙击手机器人的控制方法，其特征在于，所述底座的尾部设置有若干拖钩。
一种光电对抗反狙击手机器人及控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及光电对抗技术领域，具体涉及一种光电对抗反狙击手机器人及控制方法。
背景技术
[0002] 光电对抗是指利用光电对抗装备，对目标光电观瞄器材和光电制导武器进行侦察或干扰，以削弱或阻碍其作战效能，同时保护己方光电器材的有效使用。光电对抗是现代电子战的一个分支，在未来战争中占有重要的地位。利用光电设备或器材通过光波的作用，截获、识别对方光电辐射源信息，削弱以至干扰其光电设备效能的技术措施。光波是电磁波的一种形式，所以光电对抗是电子对抗的组成部分。它包括可见光、激光、红外三个对抗领域。
发明内容
[0003] 针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种能实现目标精确干扰的光电对抗反狙击手机器人及控制方法。
[0004] 为了达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：
[0005] 提供一种光电对抗反狙击手机器人，其包括履带式的底座，底座的上端设置有二维转台，二维转台的上端设置有安装平台，安装平台的上端安装有光电侦测模块，光电侦测模块的上端设置有光电压制模块，安装平台的上端设置有竖直的支撑板，支撑板的上端设置有直角安装块，安装块的上端设置有拍摄机器人前方影像的高清摄像头；底座的前端设置有超声波避障雷达；
[0006] 光电侦测模块、光电压制模块、高清摄像头和超声波避障雷达均与机器人控制器电连接，机器人控制器通过无线图传模块与机器人遥控器无线连接；
[0007] 光电侦测模块识别和接收侦测目标上的光电发射设备发出的光电信号，识别出侦测目标；
[0008] 光电压制模块向侦测出的目标发射光电信号，对目标的光电信号功能进行干扰；
[0009] 高清摄像头拍摄侦测目标的图像，上传到控制机器人的遥控器上；
[0010] 超声波避障雷达发出超声波，识别出机器人前方的障碍和距离侦测目标的距离。
[0011] 进一步地，底座的前端和后端分别设置有前摄像头和后摄像头，前摄像头和后摄像头均与机器人控制器电连接。
[0012] 进一步地，底座的前端设置有声光报警器，声光报警器与机器人控制器电连接。
[0013] 进一步地，底座的前端设置有LED照明灯，LED照明灯与机器人控制器电连接。
[0014] 进一步地，底座的尾部设置有开关按钮和电量显示模块，开关按钮和电量显示模块均与机器人控制器电连接。
[0015] 进一步地，底座的尾部设置有若干拖钩。
[0016] 提供一种上述光电对抗反狙击手机器人的控制方法，其包括以下步骤：
[0017] S1：调整光电侦测模块的侦测区域和高清摄像头的拍摄区域，使高清摄像头的拍摄区域与侦测区域重合，以光电对抗反狙击手机器人的底座中心为坐标原点，建立三维坐标系，底座所在的平面为XY平面，机器人的正前方为X轴的正方向；
[0018] S2：底座带动光电对抗反狙击手机器人根据预设的侦测轨迹进行移动，光电侦测模块每隔一段设定时间t采集一次前方的光电信号；
[0019] S3：光电侦测模块接收到前方侦测目标上的光电发射设备的光电信号，机器人停止移动，标记出光电发射设备在侦测区域内的二维坐标(x，y)，x为侦测目标距离侦测区域竖直边沿的距离，y为侦测目标距离侦测区域水平边沿的距离；
[0020] S4：二维转台带动高清摄像头的视角水平移动x距离，竖直移动y距离，使侦测目标上的光电发射设备位于拍摄区域的中心；
[0021] S5：二维转台内的角速度传感器检测高清摄像头移动时水平旋转的角度α和竖直旋转的角度β；
[0022] S6：底座带动整个光电对抗反狙击手机器人旋转角度α，使侦测目标位于机器人的正前方；
[0023] S7：超声波避障雷达向侦测目标发出超声波，测量侦测目标距离底座的水平距离L；
[0024] S8：根据水平距离L和角度β计算侦测目标上的光电发射设备与高清摄像头在竖直方向上的距离差h：h＝L×tanβ；
[0025] S9：计算光电发射设备在三维坐标系中的竖直高度H：H＝h+h1，h1为高清摄像头距离底座的竖直高度；
[0026] S10：计算光电发射设备距离三维坐标系原点的距离S：S＝L+a，a为超声波避障雷达距离坐标原点的水平距离；
[0027] S11：得到向侦测目标的光电发射设备发出光电干扰信号的干扰坐标(S，0，H)；
[0028] S12：光电压制模块根据干扰坐标(S，0，H)向光电发射设备发射光电干扰信号。
[0029] 进一步地，步骤S12包括：
[0030] S121：根据干扰坐标(S，0，H)计算光电压制模块向侦测目标的光电发射设备发射光电干扰信号的倾斜角度θ：θ＝(π/2)‑arctan[(h3+H)/S]，其中，h3为光电压制模块向距离光电侦测模块的竖直高度；
[0031] S122：光电压制模块调整发射光电干扰信号的倾斜角度设置为θ，向侦测目标的光电发射设备进行光电干扰。
[0032] 本发明的有益效果为：本发明的光电对抗反狙击手机器人是一款防窥视和防狙击的无人侦测和对抗的一体移动平台，可用于重点区域和目标的巡逻保卫，利用光电技术，对目标的光电侦测设备实现精确的侦查和干扰。本发明的机器人基于“猫眼”效应对周边环境中的光学目标进行光电主动侦察，同时可采集发现的目标的光电侦察图像和高清彩色图像，自动对目标进行确认合定位及下达光电干扰命令。
[0033] 机器人通过光电压制模块集成的眩目装置实现对目标的压制，并能同时输出目标的定位坐标进行现场取证。机器人采用履带式移动底盘，通过性良好，适合在各种城市路况下的移动和定点巡逻任务。机器人的操作手可全程隐蔽在安全区域内，使用无线方式对机器人下达操控指令，完成保卫工作。
附图说明
[0034] 图1为光电对抗反狙击手机器人的前视图。
[0035] 图2为光电对抗反狙击手机器人的后视图。
[0036] 其中，1、高清摄像头，2、光电侦测模块，3、二维转台，4、前摄像头，5、声光报警器，6、LED照明灯，7、超声波避障雷达，8、底座，9、遥控天线，10、无线图传模块，11、光电压制模块，12、开关按钮，13、电量显示模块，14、后摄像头，15、支撑板，16、直角安装块，17、拖钩。
具体实施方式
[0037] 下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
[0038] 如图1和图2所示，本方案的光电对抗反狙击手机器人包括履带式的底座8，底座8的上端设置有二维转台3，二维转台3的上端设置有安装平台，安装平台的上端安装有光电侦测模块2，光电侦测模块2的上端设置有光电压制模块11，安装平台的上端设置有竖直的支撑板15，支撑板15的上端设置有直角安装块16，安装块的上端设置有拍摄机器人前方影像的高清摄像头1；底座8的前端设置有超声波避障雷达7；
[0039] 本方案的光电侦测模块2、光电压制模块11、高清摄像头1和超声波避障雷达7均与机器人控制器电连接，机器人控制器通过无线图传模块10与机器人遥控器无线连接，机器人控制器通过遥控天线9实现控制指令的信号传输。
[0040] 光电侦测模块2识别和接收侦测目标上的光电发射设备发出的光电信号，识别出侦测目标；光电压制模块11向侦测出的目标发射光电信号，对目标的光电信号功能进行干扰。
[0041] 高清摄像头1拍摄侦测目标的图像，上传到控制机器人的遥控器上；超声波避障雷达7发出超声波，识别出机器人前方的障碍和距离侦测目标的距离。
[0042] 本方案的底座8的前端和后端分别设置有前摄像头4和后摄像头14，前摄像头4和后摄像头14均与机器人控制器电连接。前摄像头4和后摄像头14分别采集机器人前方和后方的图像，方便对机器人进行操控。
[0043] 底座8的前端设置有声光报警器5，声光报警器5与机器人控制器电连接，当发现目标后，可进行报警。底座8的前端设置有LED照明灯6，LED照明灯6与机器人控制器电连接，在夜间和光线较暗的时候，提供照明。底座8的尾部设置有开关按钮12和电量显示模块13，开关按钮12和电量显示模块13均与机器人控制器电连接，底座8的尾部设置有若干拖钩17，方便携带设备和搬运。
[0044] 本方案的光电对抗反狙击手机器人的控制方法包括以下步骤：
[0045] S1：调整光电侦测模块2的侦测区域和高清摄像头1的拍摄区域，使高清摄像头1的拍摄区域与侦测区域重合，光电侦测模块2在前方形成侦测区域，为了不丢失目标，使得高清摄像头1拍摄的区域能完全与侦测区域重合。以光电对抗反狙击手机器人的底座8中心为坐标原点，建立三维坐标系，底座8所在的平面为XY平面，机器人的正前方为X轴的正方向；
[0046] S2：底座8带动光电对抗反狙击手机器人根据预设的侦测轨迹进行移动，光电侦测模块2每隔一段设定时间t采集一次前方的光电信号；
[0047] S3：光电侦测模块2接收到前方侦测目标上的光电发射设备的光电信号，机器人停止移动，标记出光电发射设备在侦测区域内的二维坐标(x，y)，二维坐标以侦测区域为平面，在侦测区域的图像作为一个平面，x为侦测目标距离侦测区域竖直边沿的距离，y为侦测目标距离侦测区域水平边沿的距离；
[0048] S4：二维转台3带动高清摄像头1的视角水平移动x距离，竖直移动y距离，使侦测目标上的光电发射设备位于拍摄区域的中心；
[0049] S5：二维转台3内的角速度传感器检测高清摄像头1移动时水平旋转的角度α和竖直旋转的角度β；
[0050] S6：底座8带动整个光电对抗反狙击手机器人旋转角度α，底座8通过履带带动进行移动，使侦测目标位于机器人的正前方，使整个光电对抗反狙击手机器人正对侦测目标；
[0051] S7：超声波避障雷达7向侦测目标发出超声波，测量侦测目标距离底座8的水平距离L，由于侦测目标的光电发射设备一般安装在其上端，发现的光电信号一般是由光电发射设备发出的；
[0052] S8：根据水平距离L和角度β计算侦测目标上的光电发射设备与高清摄像头1在竖直方向上的距离差h：h＝L×tanβ，当高清摄像头1向上旋转时，角度β大于0，反之则小于0；
[0053] S9：计算光电发射设备在三维坐标系中的竖直高度H：H＝h+h1，h1为高清摄像头1距离底座8的竖直高度；
[0054] S10：计算光电发射设备距离三维坐标系原点的距离S：S＝L+a，a为超声波避障雷达7距离坐标原点的水平距离；
[0055] S11：得到向侦测目标的光电发射设备发出光电干扰信号的干扰坐标(S，0，H)；
[0056] S12：光电压制模块11根据干扰坐标(S，0，H)向光电发射设备发射光电干扰信号。步骤S12包括：
[0057] S121：根据干扰坐标(S，0，H)计算光电压制模块11向侦测目标的光电发射设备发射光电干扰信号的倾斜角度θ：θ＝(π/2)‑arctan[(h3+H)/S]，其中，h3为光电压制模块11向距离光电侦测模块2的竖直高度；
[0058] S122：光电压制模块11调整发射光电干扰信号的倾斜角度设置为θ，向侦测目标的光电发射设备进行光电干扰。
[0059] 本发明的光电对抗反狙击手机器人是一款防窥视和防狙击的无人侦测和对抗的一体移动平台，可用于重点区域和目标的巡逻保卫，利用光电技术，对目标的光电侦测设备实现精确的侦查和干扰。本发明的机器人基于“猫眼”效应对周边环境中的光学目标进行光电主动侦察，同时可采集发现的目标的光电侦察图像和高清彩色图像，自动对目标进行确认合定位及下达光电干扰命令。
[0060] 机器人通过光电压制模块11集成的眩目装置实现对目标的压制，并能同时输出目标的定位坐标进行现场取证。机器人采用履带式移动底盘，通过性良好，适合在各种城市路况下的移动和定点巡逻任务。机器人的操作手可全程隐蔽在安全区域内，使用无线方式对机器人下达操控指令，完成保卫工作。
