[實用新型]一種可實現(xiàn)機器自控和人工遙控的救援清障機器人

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201521041114.7
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN205255012U
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 倪銀堂;王振豪;呂迪洋;夏佳明
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 鄧麗

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種可實現(xiàn)機器自控和人工遙控的救援清障機器人，屬于消防機器人技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

救援機器人作為機器人領(lǐng)域一個重要研究方向，在災(zāi)后救援中起著至關(guān)重要的作用，在歐美等發(fā)達國家具有較為廣泛的應(yīng)用，在發(fā)展中國家作為科技研發(fā)產(chǎn)物進行試點實驗，可以顯著提高災(zāi)后救援效率，從而降低生命財產(chǎn)損失。

現(xiàn)有技術(shù)中存在一些亟待解決問題，例如：基于人工控制，遠程遙控信號易中斷；缺少清障供能的機械臂；在機器人從儲存點到火場過程中由于堵車等原因帶來救援時機的錯失等，這些問題在一定程度上降低了救援機器人的普及。

基于以上原因，需要一種集機器自控和人工遙控模式為一體的救援清障機器人被設(shè)計出來，能在自控模式下實現(xiàn)自主救援的同時在人工遙控的模式下實現(xiàn)遠程清障和操作救援，解決現(xiàn)況中存在的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出了一種可實現(xiàn)機器自控和人工遙控的救援清障機器人，由于機械臂清障功能的增加，可以有效解決障礙物的挪動問題，并通過RF通訊數(shù)傳模塊控制機器人的運行狀態(tài)可以提高災(zāi)后的反應(yīng)速度并滿足消防員救援的需求，通過無線圖傳聲傳模塊反饋現(xiàn)場信息，具有實時展示性。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：一種可實現(xiàn)機器自控和人工遙控的救援清障機器人，包括機械系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四個部分，其中機械系統(tǒng)實現(xiàn)機器人的基本運動和救援清障功能；通訊系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接受反饋以及視頻的實時傳輸功能；傳感器系統(tǒng)實現(xiàn)搜索待救人員、記錄氣體濃度和著火點信息的功能，控制系統(tǒng)作為機器人的控制核心協(xié)調(diào)各個系統(tǒng)的運行。

在本實用新型中：所述的機械系統(tǒng)包括基本機械單元和功能性機械單元，基本機械單元包括搭建機器人的機械結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)移動越障的運動結(jié)構(gòu)，其中運功結(jié)構(gòu)中選用履帶車作為底盤，用來提高越障能力和行走的穩(wěn)定性；功能性機械單元包括清障作用的機械臂和位于底部的救援倉結(jié)構(gòu)。

在本實用新型中：所述的通訊系統(tǒng)包括RF通訊數(shù)傳模塊和無線圖傳聲傳模塊，其中RF通訊數(shù)傳模塊作為媒介實現(xiàn)傳感器系統(tǒng)向PC端傳遞信息，并可以接受來自PC端信號實現(xiàn)RF通訊數(shù)傳模塊的空中喚醒功能，進行機器自控和人工遙控模式的切換；無線圖傳聲傳模塊實現(xiàn)視頻和聲音對PC端的實時傳輸。

在本實用新型中：所述的控制系統(tǒng)選用具有較高的運算處理能力的STM32單片機。

采用上述技術(shù)方案后，本實用新型的有益效果為：集機器自控和人工遙控模式為一體的救援清障機器人，能在自控模式下實現(xiàn)自主救援的同時在人工遙控的模式下實現(xiàn)遠程清障和操作救援，可以顯著的提高災(zāi)后救援效率，從而降低生命財產(chǎn)損失。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-機械系統(tǒng)，2-通訊系統(tǒng)，3-傳感器系統(tǒng)，4-控制系統(tǒng)，5-基本機械單元，6-功能性機械單元，7-機械結(jié)構(gòu)，8-運動結(jié)構(gòu)，9-機械臂，10-救援倉，11-RF通訊數(shù)傳模塊，12-無線圖傳聲傳模塊，13-PC端。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

由圖1可見，一種可實現(xiàn)機器自控和人工遙控的救援清障機器人，包括機械系統(tǒng)1、通訊系統(tǒng)2、傳感器系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)4四個部分，其中機械系統(tǒng)1實現(xiàn)機器人的基本運動和救援清障功能；通訊系統(tǒng)2實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接受反饋以及視頻的實時傳輸功能；傳感器系統(tǒng)3實現(xiàn)搜索待救人員、記錄氣體濃度和著火點信息的功能，控制系統(tǒng)4作為機器人的控制核心協(xié)調(diào)各個系統(tǒng)的運行。機械系統(tǒng)1包括基本機械單元5和功能性機械單元6兩個部分，基本機械單元5包括搭建機器人的機械結(jié)構(gòu)7和實現(xiàn)移動越障的運動結(jié)構(gòu)8；功能性機械單元6包括清障作用的機械臂9和位于底部的救援倉結(jié)構(gòu)10。通訊系統(tǒng)2包括RF通訊數(shù)傳模塊11和無線圖傳聲傳模塊12，其中RF通訊數(shù)傳模塊11作為媒介實現(xiàn)傳感器系統(tǒng)向PC端13傳遞信息，并可以接受來自PC端13信號實現(xiàn)RF通訊數(shù)傳模塊11的空中喚醒功能，進行機器自控和人工遙控模式的切換；無線圖傳聲傳模塊12實現(xiàn)視頻和聲音對PC端13的實時傳輸。本專利中的機器人選用履帶車作為底盤，以便提高越障能力和行走的穩(wěn)定性。控制系統(tǒng)4選用具有較高的運算處理能力的STM32單片機；RF通訊數(shù)傳模塊11使用SX1278數(shù)傳模塊，提高在非空曠地區(qū)信號的穩(wěn)定性。