[發明專利]一種機場道面異物智能探測與清掃系統

有效

• 申請號: 201710501043.1
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN107422390B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 張曉鐘;張超;陳榮俊;孟凡芹;曾銳;王超
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍勤務學院
• 主分類號: G01V8/10
• 分類號: G01V8/10;G01S13/91;B25J5/00;B25J9/16;B25J11/00;B25J13/00
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 劉振祥

1.一種機場道面異物智能探測與清掃系統，包括遠程控制單元，其特征在于，還包括兩個輪式FOD探測機器人和至少一個輪式FOD清掃機器人，

兩臺輪式FOD探測機器人用于并行協同探測機場道面上的FOD，并在探測到FOD后發出FOD報警與定位信息信號給遠程控制單元；

遠程控制單元用于接收和顯示輪式FOD探測機器人發出的報警和定位信息、用于控制兩臺輪式FOD探測機器人的運行軌跡、用于控制輪式FOD清掃機器人移動到定位點，并具有實時監控功能，且在遠端出現異常情況下，能通過近端操作人員的控制下，進行遠程遙控的干預；

輪式FOD探測機器人用于根據遠程控制單元提供的FOD定位信息自動移動到定位點進行清掃任務；

所述輪式FOD探測機器人包括輪式機器人平臺一、FOD智能探測系統、無線控制與數據傳輸單元一、GPS定位單元和供電單元一，其中輪式機器人平臺一用于承載FOD智能探測系統、無線控制與數據傳輸單元一、GPS定位單元和供電單元一，FOD智能探測系統由雷達掃描FOD智能探測系統、紅外掃描FOD智能探測系統、可見光掃描探測與記錄單元一和處理器一組成，雷達掃描FOD智能探測系統和紅外掃描FOD智能探測系統分別用于探測不同類型的FOD并將探測結果發送給處理器一；可見光掃描探測與記錄單元一用于掃描探測FOD并實時記錄探測作業過程并生成清掃檔案；所述處理器一用于接收GPS定位單元的定位信息數據、用于接收來自雷達掃描FOD智能探測系統的雷達探測信號、接收來自紅外掃描FOD智能探測系統的探測信號、接收來自可見光掃描探測與記錄單元一的探測信號及探測作業過程的數字圖像數據和生成的清掃檔案，并對所接收數據進行分析處理后通過無線控制與數據傳輸單元一向遠程控制單元發出FOD報警與定位信息信號；無線控制與數據傳輸單元一用于與遠程控制單元中進行數據通信、用于建立兩臺輪式FOD探測機器人的數據通信、用于將GPS定位單元的定位信息數據發送給輪式FOD清掃機器人；供電單元一、與對應的輪式機器人平臺一、無線控制與數據傳輸單元一、GPS定位單元和FOD智能探測系統連接，以用于提供電力；

輪式FOD清掃機器人包括輪式機器人平臺二、FOD定位信號接收單元、可見光掃描探測與記錄單元二、無線控制與數據傳輸單元二、清掃執行單元、供電單元二和處理器三，其中輪式機器人平臺二用于承載FOD定位信號接收單元、可見光掃描探測與記錄單元二、無線控制與數據傳輸單元二、清掃執行單元、供電單元二和處理器三；FOD定位信號接收單元用于接收來自無線控制與數據傳輸單元一發出的FOD定位信息數據，并將所接收數據發送給處理器三進行分析處理；無線控制與數據傳輸單元二用于接收來自遠程控制單元的控制信號并控制輪式機器人平臺二的運行軌跡；可見光掃描探測與記錄單元二用于掃描探測FOD并實時記錄探測作業過程并生成清掃檔案；清掃執行單元用于接收處理器三的控制信號以完成清掃作業；供電單元二、與對應的輪式機器人平臺二、FOD定位信號接收單元、可見光掃描探測與記錄單元二、清掃執行單元、無線控制與數據傳輸單元二和處理器三連接，以用于提供電力；

遠程控制單元包括數據處理模塊、信號接收與控制單元、顯示與報警單元、機器人探測、清掃數據管理單元、無線控制與數據傳輸單元三；無線控制與數據傳輸單元三用于分別與無線控制與數據傳輸單元一和無線控制與數據傳輸單元二進行通信；機器人探測、清掃數據管理單元用于接收并存儲輪式FOD探測機器人探測作業過程的相關數據、用于存儲FOD清掃機器人清掃作業過程的相關數據、用于建立FOD探測與清掃檔案、用于對機器人實現全壽命健康管理、用于實現多個FOD探測機器人和FOD清掃機器人之間協同作業及遠程遙控和清掃作業應急控制，并能具有為近端操作人員提供相關數據的調取及顯示功能；顯示與報警單元用于監控和顯示FOD探測機器人和FOD清掃機器人的運行狀態、用于顯示FOD報警信息及FOD探測機器人和FOD清掃機器人運行異常信息；信號接收與控制單元用于接收來自近端操作者的輸入的控制信號、用于對FOD探測機器人和FOD清掃機器人進行遠程干擾控制；數據處理模塊進行數據的分析、處理過程。

2.根據權利要求1所述一種機場道面異物智能探測與清掃系統，其特征在于，所述雷達掃描FOD智能探測系統由雷達天線、射頻模塊和信號處理模塊組成，雷達天線接收來自射頻模塊的射頻調制信號，射頻模塊接收來自雷達天線的目標回波信號，接收來自信號處理模塊發射的中頻信號，信號處理模塊用于接收來自射頻模塊的模擬信號。

3.根據權利要求1或2所述一種機場道面異物智能探測與清掃系統，其特征在于，可見光掃描探測與記錄單元一和二分別由光學成像模塊、光學控制模塊和近紅外補光模塊組成，光學成像模塊接收來自光學控制模塊變倍、聚集的控制指令，近紅外補光模塊接收來自光學控制模塊的打開、關閉、光強調整的控制信號，通信模塊用于接收光學成像模塊的數字圖像信號和控制模塊的回饋信號。