[發明專利]有毒環境氣體采樣檢測機器人

在審

• 申請號: 201711233834.7
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107860619A
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 杜志強;徐慶坤;韓冬林
• 申請（專利權）人: 天津中德應用技術大學;天津職業技術師范大學
• 主分類號: G01N1/24
• 分類號: G01N1/24;G01D21/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 李文洋

技術領域

本發明涉及機器人技術領域，尤其涉及一種有毒環境氣體采樣檢測機器人。

背景技術

近年來，隨著環境保護問題的日益復雜，人們對環境氣體的檢測技術日益重視，但由于人們日常生產和工作環境的復雜性，常常會由于泄漏、揮發或其他多種原因產生可燃氣體(蒸氣)、有毒氣體(蒸氣)等有害氣體，因此，對作業環境中的有害氣體濃度進行監測，是預防火災、爆炸、中毒事故的重要措施。為保護作業人員安全，遠程智能采樣技術越來越為人們所重視。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種有毒環境氣體采樣檢測機器人。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：

一種有毒環境氣體采樣檢測機器人，其特征在于，包括智能采樣機器人和遠端無線控制平臺，智能采樣機器人和遠端無線控制平臺通過大功率無線WIFI連接，并完成環境數據上傳和控制指令下發；

所述智能采樣機器人包括履帶機器人本體、機器人主控單元、無線通信模塊、視頻采集與處理模塊、環境信息采集模塊、風速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體采集模塊、GPS位置傳感器、左右電機驅動控制模塊、左右電機及編碼器和減速裝置；

所述機器人主控單元將采用以ARM處理器為核心的多功能控制器，控制器具有IPV4網絡接口、USB總線接口、RS232/485串行總線接口、CAN總線接口等多種外部接口；

所述無線通信模塊用于履帶機器人本體和遠端控制平臺之間的數據交換；

所述視頻處理模塊將主要用于將視頻采集模塊采集的視頻信息轉化并壓縮為機器人主控單元可以接收的形式；

所述環境信息采集模塊將用于接收來自于各種環境傳感器的模擬或數字變量，并將其轉化為機器人主控單元可以接收的數字形式；

所述風速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器用于感知環境的風速、溫度、濕度信息，并將其轉換為電信號；

所述氣體采集模塊用于采集環境氣體樣本，其動作時間將主要由遠端控制平臺，通過機器人主控單元和環境信息采集模塊下達。

所述GPS位置傳感器主要用于感知機器人當前位置信息，并將其傳送給機器人主控單元；

所述左右電機驅動控制模塊、左右電機及編碼器和減速裝置主要用于接收來自于機器人主控單元的控制指令并使電機根據指令旋轉，從而驅動機器人運動；

所述機器人本體內集成有采樣裝置，所述采樣裝置包括真空腔、采樣袋、壓力傳感器、兩位兩通電磁閥、第一兩位三通電磁閥、第二兩位三通電磁閥和采樣泵，所述采樣袋置于所述真空腔內，兩位兩通電磁閥安裝在所述采樣袋的進氣口，第一兩位三通電磁閥一端通過氣管與所述真空腔連接，另一端與采樣泵的一端連接，所述第二兩位三通電磁閥與所述第一兩位三通電磁閥并聯，第二兩位三通電磁閥其余的一端為出氣口，所述壓力傳感器設置在所述氣管上。

本發明的有益效果是:由于采用智能機器人技術，不需要在采樣地點布置固定的無線傳感器，而且采樣地點更加靈活，采樣方案設計也更加方便，使得移動機器人技術在環境采樣領域得到了越來越廣泛的應用。

附圖說明

圖1為本發明的基本組成結構圖；

圖2為本發明的系統原理圖；

圖3為本發明的車體控制原理圖；

圖4為本發明的氣體采樣裝置工作原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖及較佳實施例詳細說明本發明的具體實施方式。

如圖1-4所示，一種有毒環境氣體采樣檢測機器人，包括智能采樣機器人和遠端無線控制平臺，智能采樣機器人和遠端無線控制平臺通過大功率無線WIFI連接，并完成環境數據上傳和控制指令下發；主要應用于現場環境復雜(如有毒有害氣體、易燃易爆氣體場所)，以及可能對檢測或采樣人員人身造成傷害的危險場所，利用遙感機器人代替工作人員進行收污染氣體的采樣和檢測工作。

所述智能采樣機器人包括履帶機器人本體、機器人主控單元、無線通信模塊、視頻采集與處理模塊、環境信息采集模塊、風速傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、氣體采集模塊、GPS位置傳感器、左右電機驅動控制模塊、左右電機及編碼器和減速裝置；

所述機器人主控單元將采用以ARM處理器為核心的多功能控制器，控制器具有IPV4網絡接口、USB總線接口、RS232/485串行總線接口、CAN總線接口等多種外部接口；

所述無線通信模塊用于履帶機器人本體和遠端控制平臺之間的數據交換；