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  • 一種用于石化危險環境的搜救探測機器人的制作方法

    文檔序號:10398227
    一種用于石化危險環境的搜救探測機器人的制作方法
    【技術領域】
    [0001]本實用新型涉及遠距離熱成像紅外探測及無線傳感控制技術領域,具體涉及一種用于石化危險環境的搜救探測機器人。
    【背景技術】
    [0002]目前,在工業作業環境下,都是具有高溫高壓,或者存在腐蝕性,當存在事故發生,搜救人員進入環境搜救,對搜救人員存在生命安全的威脅。以機器人代替搜救人員進入危險環境搜救利用大范圍探測,提高效率和保護搜救人員的安全。
    【實用新型內容】
    [0003]本實用新型的目的就是為了克服在高危環境下搜救人員存在生命健康安全威脅的問題,而提供一種用于石化危險環境的搜救探測機器人。
    [0004]本實用新型包括行走機器人本體,所述行走機器人本體還有基于傳感器的環境數據采集模塊、影像采集模塊、六自由度夾持機械臂和主控制板,所述基于傳感器的環境數據采集模塊、影像采集模塊、六自由度夾持機械臂和主控制板分別安裝在行走機器人本體上,基于傳感器的環境數據采集模塊和影像采集模塊分別與主控制板通訊相連,所述主控制板分別控制六自由度夾持機械臂和行走機器人本體的行走機構的動作。
    [0005]所述基于傳感器的環境數據采集模塊由溫度傳感器、氣體傳感器和超聲波傳感器組成。
    [0006]所述影像采集模塊由遠距離紅外探測模塊和高精度紅外攝像頭組成,所述遠距離紅外探測模塊和高精度紅外攝像頭分別通過支架安裝在行走機器人本體上,并分別與主控制板通訊相連。
    [0007]還有用于存放應急物品的物資存放箱,所述物資存放箱安放在行走機器人本體上。
    [0008]還有高增益天線和控制終端,所述高增益天線安裝在行走機器人本體上,所述控制終端通過高增益天線與主控制板無線通訊相連。
    [0009]所述主控制板的核心是Arduino Yun板。
    [0010]所述六自由度夾持機械臂安裝在行走機器人本體的前端。
    [0011]本實用新型具有以下優點:本實用新型采用高精度遠距離紅外探測,和紅外攝像頭組成遠距離熱成像探測系統,并且多機器人之間組網,形成多傳感器無線網絡,實現對環境的多方位探測;而且組網通過視頻圖像網絡回傳,形成多角度的環境實時監控,及時被困人員的發現和搜救起重要作用。
    【附圖說明】
    [0012]圖1是本實用新型結構不意圖。
    [0013]圖中:4、基于傳感器的環境數據采集模塊;5、高增益天線;9、遠距離紅外探測模塊;10、高精度紅外攝像頭;11、主控制板;12、物資存放箱;17、六自由度夾持機械臂。
    【具體實施方式】
    [0014]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
    [0015]如圖1所示,本實用新型包括行走機器人本體,所述行走機器人本體還有基于傳感器的環境數據采集模塊4、影像采集模塊、六自由度夾持機械臂17和主控制板11,所述基于傳感器的環境數據采集模塊4、影像采集模塊、六自由度夾持機械臂17和主控制板11分別安裝在行走機器人本體上,基于傳感器的環境數據采集模塊4和影像采集模塊分別與主控制板11通訊相連,所述主控制板11分別控制六自由度夾持機械臂17和行走機器人本體的行走機構的動作。
    [0016]所述基于傳感器的環境數據采集模塊4由溫度傳感器、氣體傳感器和超聲波傳感器組成。
    [0017]所述影像采集模塊由遠距離紅外探測模塊9和高精度紅外攝像頭10組成,所述遠距離紅外探測模塊9和高精度紅外攝像頭10分別通過支架安裝在行走機器人本體上,并分別與主控制板11通訊相連。
    [0018]還有用于存放應急物品的物資存放箱12,所述物資存放箱12安放在行走機器人本體上。
    [0019]還有高增益天線5和控制終端,所述高增益天線5安裝在行走機器人本體上,所述控制終端通過高增益天線5與主控制板11無線通訊相連。
    [0020]所述主控制板11的核心是Arduino Yun板。
    [0021 ]所述六自由度夾持機械臂17安裝在行走機器人本體的前端。
    [0022]工作方式及原理:本實用新型基于石化危險環境下的搜救探測機器人為平臺,機器人能夠很好地應對石化高危環境,當進入搜救環境,可利用大范圍的無線傳感網絡,對環境進行初步探測,多機配合行動,能夠有效地探測到任何一個位置,及時發現被困人員,負載的急救藥品可以給予還有自理能力的進行簡單的救治,多機組網探測,構建環境的多方位實時地圖,找出最優的路徑,讓救護人員以最快的速度到達被困人員位置,并盡快救治撤退。
    [0023]首先啟動機器人,機器人搭載的ArduinoYun構建一個無線傳感網絡,通過高增益天線使距離大大提高,配合的電腦端或者手持設備會與機器人建立聯系,可實時接受機器人探測的數據,溫度,氣體濃度等,以及實時的視頻圖像回傳。
    [0024]多機組網時,當存在一個無線傳感網絡時,其他的機器人會切換到輔助模式,自動連接到無線傳感網絡,實現數據共享,主機器人將數據收集整理,回傳到主控端,根據Linux的數據處理和圖像處理技術,構建出一張實時的環境地圖,機器人在環境中進行搜救探測,不斷地進行數據更新。
    [0025]當遇到障礙物時,機器人嘗試利用機械臂進行破障,對障礙物進行搬移,或者進行破壞。
    [0026]機械臂可以提升,夾持,重壓。若無法進行破障,會根據構建的環境地圖,尋找最優的補償路徑,以便節省時間,提高效率。
    [0027]當發現被困人員,機器人會發出警報,并同時在環境地圖上標出位置,將坐標方位(機器人搭載有GPS定位系統)以最高優先級發送到控制端。通知救護人員進場救治。并帶領救護人員進入到被困人員位置,然后協助撤離。
    [0028]搜救任務結束,機器人收到結束指令時,機器人將會再次進行最后一次全方位掃視,避免缺漏的發生。掃視結束,將數據上傳的服務器保存,以便二次查看。機器人結隊退出搜救現場,工作人員回收機器人。
    [0029]以上實施方式僅用于說明本實用新型,而并非對本實用新型的限制,有關技術領域的普通技術人員,在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型,因此所有等同的技術方案也屬于本實用新型的范疇,本實用新型的專利保護范圍應由權利要求限定。
    【主權項】
    1.一種用于石化危險環境的搜救探測機器人,包括行走機器人本體,其特征在于所述行走機器人本體還有基于傳感器的環境數據采集模塊(4)、影像采集模塊、六自由度夾持機械臂(17)和主控制板(11),所述基于傳感器的環境數據采集模塊(4)、影像采集模塊、六自由度夾持機械臂(17)和主控制板(11)分別安裝在行走機器人本體上,基于傳感器的環境數據采集模塊(4)和影像采集模塊分別與主控制板(11)通訊相連,所述主控制板(11)分別控制六自由度夾持機械臂(17)和行走機器人本體的行走機構的動作。2.根據權利要求1所述的一種用于石化危險環境的搜救探測機器人,其特征在于所述基于傳感器的環境數據采集模塊(4)由溫度傳感器、氣體傳感器和超聲波傳感器組成。3.根據權利要求1所述的一種用于石化危險環境的搜救探測機器人,其特征在于所述影像采集模塊由遠距離紅外探測模塊(9)和高精度紅外攝像頭(10)組成,所述遠距離紅外探測模塊(9)和高精度紅外攝像頭(10)分別通過支架安裝在行走機器人本體上,并分別與主控制板(11)通訊相連。4.根據權利要求1所述的一種用于石化危險環境的搜救探測機器人,其特征在于還有用于存放應急物品的物資存放箱(12),所述物資存放箱(12)安放在行走機器人本體上。5.根據權利要求1所述的一種用于石化危險環境的搜救探測機器人,其特征在于還有高增益天線(5)和控制終端,所述高增益天線(5)安裝在行走機器人本體上,所述控制終端通過高增益天線(5)與主控制板(11)無線通訊相連。6.根據權利要求1所述的一種用于石化危險環境的搜救探測機器人,其特征在于所述主控制板(11)的核心是Arduino Yun板。7.根據權利要求1所述的一種用于石化危險環境的搜救探測機器人,其特征在于所述六自由度夾持機械臂(17)安裝在行走機器人本體的前端。
    【專利摘要】一種用于石化危險環境的搜救探測機器人,涉及遠距離熱成像紅外探測及無線傳感控制技術領域,包括行走機器人本體,所述行走機器人本體還有基于傳感器的環境數據采集模塊(4)、影像采集模塊、六自由度夾持機械臂(17)和主控制板(11),所述基于傳感器的環境數據采集模塊(4)、影像采集模塊、六自由度夾持機械臂(17)和主控制板(11)分別安裝在行走機器人本體上;本實用新型采用高精度遠距離紅外探測,和紅外攝像頭組成遠距離熱成像探測系統,并且多機器人之間組網,形成多傳感器無線網絡,實現對環境的多方位探測;而且組網通過視頻圖像網絡回傳,形成多角度的環境實時監控,及時被困人員的發現和搜救起重要作用。
    【IPC分類】B25J5/00, G01V8/10
    【公開號】CN205310239
    【申請號】CN201521137842
    【發明人】柯文德
    【申請人】廣東石油化工學院
    【公開日】2016年6月15日
    【申請日】2015年12月30日
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