Охранный робот

Настоящая полезная модель относится к робототехнике, а именно к управляемым человеком передвижным роботам, и может быть использована для охраны объектов различного типа, таких как жилые помещения, а также складские и производственные площади.
Уровень техники
На сегодняшний день несомненным является тот факт, что текущий уровень развития робототехники позволяет не только повысить комфорт современной жизни, но и осуществить автоматизацию и роботизацию многих видов деятельности, имеющих критическое значение для здоровья и безопасности человека. Известны многочисленные технические решения, основанные на роботизации и направленные на обеспечение пожарной безопасности, дистанционного контроля ситуации на охраняемых объектах, осуществление медицинских операций, требующих высокой точности, и многое другое.
В одном примере из уровня техники известен двухмодульный мобильный робот (RU172377, дата публикации: 06.07.2017), предназначенный для инспекции охраняемых территорий, малозаметной разведки местности в сложных условиях, обнаружения, а при необходимости, уничтожения опасных объектов. Робот содержит два полых корпуса, в каждом из которых расположен источник энергии и однокоординатный роторный движитель. Корпуса соединены между собой посредством шарнира с возможностью вращения вокруг общей геометрической оси. Оси вращения роторных движителей совпадают с общей осью вращения обоих корпусов.
В другом примере из уровня техники раскрыта домашняя сетевая система, использующая самодвижущийся робот (RU2312579, дата публикации: 20.12.2007). Известный самодвижущийся робот принимает операционную команду, переданную от беспроводного операционного блока, исполняет задачу, соответствующую команде, и выводит управляющий сигнал на доступное бытовое электронное устройство. Каждое устройство передачи сигналов активизируется в соответствии с возбуждающим сигналом, передаваемым в пределах конкретной дальности от робота, передает информацию о своем состоянии на робот.
Однако известные технические решения обладают функциональной неполнотой: при их использовании на практике для противодействия нарушителям на охраняемых объектах потребуется существенная доработка, а именно, оснащение средствами, которые позволили бы незамедлительно осуществлять реакцию на подозрительную активность.
Наиболее близким по назначению и совокупности существенных признаков является техническое решение, раскрытое в изобретении по патенту РФ 2599360 – «Система домашней сигнализации» (опубл. 10.10.2016). Известное техническое решение содержит микропроцессорный блок управления, видеокамеру, датчики параметров среды, исполнительные устройства, радиочастотный трансивер и беспроводной модуль WiFi. Исполнительные устройства включают громкоговоритель и сирену.
Однако недостатком известного технического решения является ограниченная зона действия исполнительных устройств, поскольку известная система сигнализации является стационарной. К тому же, для осуществления противодействия нарушителю при использовании известного технического решения также потребуется существенная доработка.
Раскрытие сущности полезной модели
Технической задачей, положенной в основу настоящей полезной модели, является обеспечение повышенной управляемости средств защиты помещения.
Технический результат - управляемое увеличение зоны действия нетравмирующих средств защиты помещения в зависимости от активности нарушителя.
Технический результат достигается за счет того, что управляемый дистанционно передвижной охранный робот, содержащий установленные в корпусе микроконтроллер и связанные с ним память, видеокамеру, сигнальный механизм, сетевой интерфейс, электронные датчики контроля, GPS-модуль, нетравмирующие средства защиты, при этом видеокамера выполнена с возможностью записи видеоданных в память, электронные датчики контроля выполнены с возможностью передачи данных о состоянии внешней среды на микроконтроллер, сетевой интерфейс выполнен с возможностью обмена данными с внешним устройством вычислительной техники, согласно полезной модели, дополнительно содержит нетравмирующие средства защиты, выполненные в виде ствола с пластиковыми пулями, проводного электрошокера и баллона со слезоточивым газом.
В частности, электронные датчики контроля выполнены в виде датчика движения и акустического датчика.
В частности, видеокамера выполнена с возможностью съемки видео с охватом 3600.
В частности, видеокамера выполнена с возможностью съемки видео в инфракрасном свете.
В частности, сетевой интерфейс выполнен с возможностью обмена данными с внешним узлом вычислительное техники по проводному каналу связи или посредством радиоэфира.
Совокупность существенных признаков предлагаемого решения по сравнению с прототипом включает отличительные признаки. Следовательно, можно предположить, что настоящая полезная модель соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Осуществление настоящей полезной модели возможно с использованием известных материалов, изделий, средств связи и других средств обеспечения взаимодействия между структурными блоками. Следовательно, можно предположить, что настоящая полезная модель соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид охранного робота.
На фиг. 2 представлена структурная схема охранного робота.
Осуществление полезной модели
Настоящая полезная модель представляет собой передвижное робототехническое устройство, управляемое дистанционно и предназначенное для охраны объектов различного типа, например, жилых помещений, складских и производственных площадей.
Охранный робот предназначен для обнаружения нарушения условий пребывания в помещении, обеспечения сигнализации, в том числе, предупредительной, и нетравмирующего воздействия на нарушителя.
Под ответственным лицом для целей настоящей заявки понимается любое лицо, заинтересованное в применении охранного робота на практике в пределах объекта защиты, например, собственник помещения, уполномоченный сотрудник службы охраны, оператор диспетчерской службы и т.д.
Под объектом защиты для целей настоящей заявки понимается любое помещение или территория, в охране, защите или инспекции которой заинтересовано ответственное лицо, например, жилое помещение, складское или производственное помещение и/или прилегающая к таким помещениям территория.
Как показано на фиг. 1, охранный робот содержит корпус 1, в котором размещены нетравмирующие средства защиты. Названные средства защиты могут быть размещены в корпусе 1 с возможностью выдвижения за пределы корпуса, например при помощи выдвижных держателей. Сигнальный механизм 6 может быть расположен на тыльной части корпуса 1. Корпус установлен на гусеничной тяге 2, обеспечивающей достаточную проходимость для охранного робота.
Как показано на фиг. 2 нетравмирующие средства защиты находятся под управлением микроконтроллера 9. Названные средства защиты представлены стволом с пластиковыми пулями с газовой начинкой 3, проводным электрошокером 5, баллоном со слезоточивым газом 8. Память 10 содержит запрограммированные инструкции, при выполнении которых микроконтроллер 9 может приводить в действие средства защиты, и условия оповещения ответственного лица о нарушении режима пребывания посторонних лиц на объекте защиты. Таким условием может являться, например, нахождение на объекте защиты неустановленного лица в определенное время (например, вечернее, ночное, период отъезда). В качестве памяти может быть использован жесткий диск HDD, твердотельный накопитель SSD, flash-память.
Также память 10 предназначена для хранения видео, записываемого видеокамерой 13. Видеокамера 13 введена в состав робота с целью обеспечения, во-первых, его управляемости при трансляции видео на внешние устройства вычислительной техники, а во-вторых, для обеспечения видеофиксации обстановки на объекте защиты. Также с целью обеспечения управляемости в состав робота введен GPS-модуль, определяющий координаты текущего положения охранного робота.
Электронные датчики контроля, представленные датчиком движения 14 и акустическим датчиком 15, выполнены с возможностью передачи на микроконтроллер 9 данных о состоянии внешней среды. На основе таких данных в случае, если данные свидетельствуют о несанкционированном вторжении на объект защиты, микроконтроллер приводит в действие сигнальный механизм 6.
В случае если подозрительная активность, например, действия нарушителя, по меньшей мере, не снизилась, то микроконтроллер 9 приводит в действие нетравмирующие средства защиты.
Сетевой интерфейс 16 предназначен для обеспечения обмена данными между микроконтроллером и внешним узлом вычислительной техники. Таким узлами могут быть система «Умный дом», «облачная» инфраструктура, сеть Интернет, посредством которой данные, в том числе, видео, могут быть переданы на пульт диспетчерской службы или смартфон ответственного лица.
Охранный робот может быть использован следующим образом.
При нарушении условий пребывания на охраняемом объекте (например, при проникновении на объект защиты во время отсутствии в нем ответственного лица), происходит срабатывание акустического датчика 15, распознающего звуки взлома или разбитого стекла, и датчика движения 14. Данные с датчиков поступают на микроконтроллер 9, который активирует видеокамеру 13. Видеокамера 13 может осуществлять запись инцидента в память робота 10, передавать видеозапись в «облачное» хранилище или передавать потоковое видео на внешнее устройство вычислительной техники посредством сетевого интерфейса 16. Внешним узлом вычислительной техники может являться, например, персональный компьютер или смартфон ответственного лица.
Оповещение постороннего о возможности применения к нему нетравмирующих средств защиты может быть осуществлено посредством сигнального механизма 6 при воспроизведении громкого сигнала тревоги, сирены, воспроизведения фраз «Покиньте помещение» и т.д. Оповещение может быть осуществлено автоматически при получении микроконтроллером 9 данных от электронных датчиков контроля, свидетельствующих о подозрительной активности в помещении. Оповещение также может быть осуществлено ответственным лицом при дистанционном управлении охранным роботом.
После срабатывания сигнального механизма 6, охранный робот может привести в действие нетравмирующие средства защиты, например, распылить баллон со слезоточивым газом, осуществить выстрелы пластиковыми пулями с газовой начинкой, неопасной для человека, осуществить выстрел проводным электрошокером. Воздействие нетравмирующих средств защиты может быть осуществлено прицельно или безотносительно цели.
При необходимости микроконтроллером 9 может быть передан сигнал на отключение света в помещении, блокировании помещения, если охранный робот интегрирован посредством локальной вычислительной сети в систему типа «Умный дом» или аналогичную систему управления.
Охранный робот по полезной модели может быть выполнен в корпусе, имитирующим предмет домашней техники, например, DVD-проигрыватель, или может быть выполнен в корпусе с оригинальным дизайном, так, как это показано на фиг. 1.
Административное сопровождение робота может быть организовано, например, посредством веб-интерфейса при обращении к роботу посредством сетевого интерфейса 16 по IP-адресу в локальной вычислительной сети, или посредством приложения на смартфоне ответственного лица.
Также следует отметить, что средства управления охранным роботом не ограничиваются лишь названными внешними устройствами вычислительной техники. Стоит отметить, что в качестве таких средств управления могут быть использованы такие инновационные устройства, как средства дополненной реальности, например, очки виртуальной реальности и т.д.
Таким образом, применение настоящей полезной модели позволяет решать следующие практические задачи:
– оповещение ответственного лица о появлении посторонних на объекте защиты;
– обеспечение инспекции объекта защиты человеком, осуществляемой дистанционно;
– обеспечение видеофиксации обстановки на объекте защиты, в том числе, действий постороннего, с возможностью передачи видео на внешнюю систему хранения данных, например, в «облачную» инфраструктуру;
– взаимодействие по цифровым каналам связи со сторонними средствами вычислительной техники, в том числе, системами типа «Умный дом», позволяющих принимать управляющий сигнал на обесточивание охраняемого объекта, выключении света, блокировании помещения (при необходимости);
– срабатывание механизма сигнализации, предупреждающего нарушителя о необходимости покинуть помещение;
– распознавание звуков взлома, разбитого стекла;
– нетравмирующее воздействие на нарушителя.
Основным преимуществом настоящей полезной модели по отношению к текущему уровню техники является управляемое увеличение зоны действия нетравмирующих средств защиты дома в зависимости от активности нарушителя. Управляемое увеличение зоны действия обусловлено тем, что охранный робот является подвижным и управляемым дистанционно. Выбор в качестве исполнительного механизма нетравмирующих средств защиты дома обусловлен необходимостью снижения риска наступления возможных правовых последствий для ответственного лица. При этом приведение в действие средств защиты дома может осуществляться только в том случае, если после срабатывания предупреждающего сигнала, нарушитель продолжил осуществлять действия (проявлять активность), которые могут нанести имущественный или иной вред собственности, находящейся в ведении ответственного лица.