[發明專利]用于隧道勘探的智能設備及其應用方法

有效

• 申請號: 202011148823.0
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112015189B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 黃澤孝;劉建;范泯進;高金剛;胡清龍;張繼偉;劉兆勇;豐赟
• 申請（專利權）人: 四川中水成勘院工程物探檢測有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 田高潔

本發明涉及探測機器技術領域，目的是提供用于隧道勘探的智能設備及其應用方法，包括移動底盤和主控臺，所述移動底盤的頂部設置有保護筒，所述保護筒內還設置有電源模塊、照明模塊、攝像模塊、控制模塊和步進模塊，所述控制模塊通過電纜與所述主控臺連接，所述控制模塊分別與所述步進模塊、所述攝像模塊、所述照明模塊和電源模塊連接，所述移動底盤上設置有履帶和電機，電機的輸出軸通過齒輪驅動履帶，所述步進模塊包括計數器和速度控制器，所述速度控制器的輸出端與電機連接，所述計數器的輸出端與所述電機連接，所述攝像模塊包括有攝像頭和掃描儀，保證采集的信息的完整性和清晰度。

技術領域

本發明涉及勘探機器人領域，具體涉及用于隧道勘探的智能設備及其應用方法。

背景技術

履帶式機器人包括偵察機器人、巡邏機器人、爆炸處理機器人、步兵支援機器人以及復雜環境下搜救機器人等，用來代替我們進入危險環境下完成一些如偵查、搜集資料、救援等工作，從而減少了我們工作的危險系數，在我們未來的生活與工作中起到非常重要的作用。民用履帶式機器人被廣泛用于工業生產等各種服務領域，如生產線傳輸、清掃、導盲和搜救復雜環境下的資料等各個方面履帶移動機器人具有牽引力大、不易打滑、越野性能好等優點，可以搭載攝像頭、探測器等設備代替人類從事一些危險工作(如排爆、化學探測等)，減少不必要的人員傷亡。

聲波避障行為能夠實時監測長距離超聲波傳感器，為機器人搜索開闊路徑。當機器人離障礙物還有一定距離時，超聲波傳感器就能夠檢測到相關信息，并據此控制機器人離開，且成本較低，為了使機器人勘探的結果更加精確，通過小幅度的轉向前行使得機器人能夠全方位實現掃描。

發明內容

本發明目的在于提供用于隧道勘探的智能設備及其應用方法，通過履帶式底盤進行前行掃描，自帶緩沖，運行穩定，通過聲波反饋，實現機器人的全方位轉動，不會造成掃描儀的晃動，本發明結構簡單，實用性強，適合推廣。

本發明所采用的技術方案是：用于隧道勘探的智能設備，包括移動底盤和主控臺，所述移動底盤的頂部設置有保護筒，所述保護筒內還設置有電源模塊、照明模塊、攝像模塊、控制模塊和步進模塊，所述控制模塊通過電纜與所述主控臺連接，所述控制模塊分別與所述步進模塊、所述攝像模塊、所述照明模塊和電源模塊連接，所述移動底盤上設置有履帶和電機，電機的輸出軸通過齒輪驅動履帶，所述步進模塊包括計數器和速度控制器，所述速度控制器的輸出端與電機連接，所述計數器的輸出端與所述電機連接，所述攝像模塊包括有攝像頭和掃描儀，所述保護筒內還設置有支撐桿，所述掃描儀通過所述支撐桿與所述保護筒的內壁抵接，所述移動底盤上設置有聲波識別模塊，所述聲波識別模塊包括有距離識別電路、震蕩電路、時基電路、功率放大電路、聲波發生端、聲波接收端和信號放大電路，所述聲波識別模塊通過所述距離識別電路與所述控制模塊連接，所述距離識別電路的輸出端與所述震蕩電路連接，所述震蕩電路的輸出端與所述時基電路輸入端連接，所述時基電路通過功率放大電路與聲波發生端連接，所述時基電路的輸出端與所述距離識別電路連接，所述距離識別電路通過所述信號放大電路與所述聲波接收端連接。

優選的，所述支撐桿遠離所述掃描儀的一端上設置有減震墊，所述支撐桿通過所述減震墊與所述保護筒內壁抵接，所述保護筒與所述移動底盤之間設置有減震墊。

優選的，所述保護筒的頂部設置有密封蓋和旋轉電機，所述旋轉電機的輸出軸與所述密封蓋的一端固定連接，所述密封蓋的直徑大于所述保護筒的直徑，所述保護筒上設置有透明板。

優選的，還包括有線纜箱，所述線纜箱用于收集電纜，所述保護筒上還設置有吊裝導軌。

另一方面，用于隧道勘探的智能設備應用方法，包括上述一種地下隧道機器人，包括下列步驟：

S1：將檢測機器人放置在待檢測隧道內，通過所述主控臺啟動機器人工作，所述主控臺上的顯示屏上顯示有攝像頭獲取的畫面；