本實用新型涉及一種機器人，具體涉及水陸兩棲救災(zāi)機器人。
背景技術(shù)：
我國是一個自然災(zāi)害頻發(fā)的國家，災(zāi)害種類多、頻率高、季節(jié)性強；災(zāi)害發(fā)生時急需救援人員及物資第一時間到達現(xiàn)場，但泥石流、洪澇、地面冰凍及地震等災(zāi)害發(fā)生時極易導(dǎo)致道路受損，陸路無法通行等狀況，這時如采用常規(guī)救援車輛會存在諸多的限制: ①無法實現(xiàn)水陸兩用;②當(dāng)遇車道狹窄且不得已原路返回時無法原地掉頭；?人員救災(zāi)時會產(chǎn)生二次災(zāi)害事故，對救災(zāi)人員安全構(gòu)成威脅，嚴重影響救災(zāi)進程；針對救災(zāi)存在的一系列問題，本實用新型專利旨在研究一種結(jié)合了常見輪式車輛和快艇的特點，又兼具了自動避障，路面監(jiān)測，有害氣體監(jiān)測，原地掉頭，溫濕度監(jiān)測，語音播報等各項特色功能，再加上多樣化搭載平臺的理念，具備了適應(yīng)各種不同地形，不同災(zāi)害的能力。該水陸兩棲機器人具有很強的環(huán)境適應(yīng)能力，可以執(zhí)行陸地、湖泊、河流等災(zāi)情勘察和救援任務(wù)的水路兩棲救災(zāi)機器人。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是提供一種水路兩棲、自動避障、遙控指揮的水路兩棲救災(zāi)機器人。
水陸兩棲救災(zāi)機器人，包括微型處理器、圖像傳輸模塊、電機驅(qū)動電路、語音識別模塊電路、傳感器電路、行走動力裝置、防撞避障機構(gòu)、顯示屏電路；所述的微型處理器分別與圖像傳輸模塊、電機驅(qū)動電路、語音識別模塊電路、傳感器電路、行走動力裝置、防撞避障機構(gòu)、顯示屏電路連接。
所述的微型處理器采用STM32F103作為主控芯片，微型處理器是基于ARM Cortex-M3核的32位微型處理器；所述的圖像傳輸模塊包括攝像頭，圖像傳輸模塊采用安防無線圖傳模塊；所述的攝像頭設(shè)置在機身頂部，采用安防微型AV攝像頭；紅外避障裝置設(shè)置在機身頭部兩側(cè)；超聲波距離檢測裝置設(shè)置在攝像頭下部；所述的電機驅(qū)動電路采用BTS7960芯片驅(qū)動電機，該芯片是應(yīng)用于電機驅(qū)動的大電流半橋高集成芯片，使用4塊芯片組成兩路全橋以驅(qū)動兩路電機正反轉(zhuǎn)。
所述的語音識別模塊電路使用LD3320語音識別芯片；所述的傳感器電路與溫濕度傳感器、氣壓傳感器、地磁場傳感器、紅外傳感器連接，溫濕度傳感器、氣壓傳感器、地磁場傳感器、紅外傳感器的電路均采用模塊化設(shè)計，其中溫濕度傳感器使用1-wire協(xié)議，氣壓傳感器和地磁場傳感器使用IIC協(xié)議，紅外傳感器使用NEC協(xié)議。
所述的行走動力裝置包括車輪和螺旋槳，由兩個電機驅(qū)動完成，由蝸輪蝸桿來調(diào)整角度控制方向；電機驅(qū)動螺旋槳和車輪工作；所述的車輪為伸展輪，通過多級齒輪轉(zhuǎn)動，增加車輪扭矩；防撞避障機構(gòu)包括超聲波距離檢測裝置、紅外避障裝置，當(dāng)紅外避障裝置檢測到右/左存在障礙時，將信息傳遞給微型處理器，右/左邊有障礙物，驅(qū)動右/左邊車輪反轉(zhuǎn)，救援車后退一定距離；電機驅(qū)動右/左邊車輪正轉(zhuǎn)，電機驅(qū)動左/右邊車輪反轉(zhuǎn)，救援車向左/右轉(zhuǎn)彎；救援車向前走一段距離后，進行與第一次轉(zhuǎn)彎過程相反的右/左轉(zhuǎn)彎，回到原來的行進方向上來繼續(xù)行進。
所述的車輪和螺旋槳通過升降裝置和水位系統(tǒng)可實現(xiàn)切換，當(dāng)水位系統(tǒng)檢測到為陸地時，控制升降裝置啟動，車輪著陸，救援車進入陸上模式；當(dāng)水位系統(tǒng)探測到河流、湖泊或洪水時，控制升降裝置啟動，車輪收起，啟動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，救援車進入水上模式。
行進過程中，救援車前方會出現(xiàn)很多障礙物不能前進時，可以通過攝像頭和超聲波距離檢測裝置進行實時監(jiān)測，通過舵機控制機械手臂對障礙物進行清理，使救援車繼續(xù)前進。
本車搭載可燃氣體檢測和語音播報系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有可燃氣體時，語音系統(tǒng)可以分危險等級播報，并且可以把相關(guān)數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)竭b控顯示器上，實現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的遠距離傳輸。
本實用新型專利通過微處理器對各種電路和檢測裝置進行實時檢測、傳輸和處理，通過設(shè)置可伸展的車輪和螺旋槳實現(xiàn)了水路兩棲運行，通過設(shè)置紅外避障裝置，實現(xiàn)了自動避障，路面監(jiān)測，兼具了自動避障，路面監(jiān)測，有害氣體監(jiān)測，原地掉頭，溫濕度監(jiān)測，語音播報等各項特色功能，再加上多樣化搭載平臺的理念，具備了適應(yīng)各種不同地形，不同災(zāi)害的能力。該水陸兩棲機器人具有很強的環(huán)境適應(yīng)能力，可以執(zhí)行陸地、湖泊、河流等災(zāi)情勘察和救援任務(wù)。
附圖說明
圖1：本實用新型專利結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
水陸兩棲救災(zāi)機器人，包括微型處理器（1）、圖像傳輸模塊（4）、電機驅(qū)動電路（5）、語音識別模塊電路（6）、傳感器電路（7）、行走動力裝置（11）、防撞避障機構(gòu)（2）、顯示屏電路（3）；所述的微型處理器（1）分別與圖像傳輸模塊（4）、電機驅(qū)動電路（5）、語音識別模塊電路（6）、傳感器電路（7）、行走動力裝置（11）、防撞避障機構(gòu)（2）、顯示屏電路（3）連接。
所述的微型處理器（1）采用STM32F103作為主控芯片，微型處理器（1）是基于ARM Cortex-M3核的32位微型處理器（1）；所述的圖像傳輸模塊（4）包括攝像頭（10），圖像傳輸模塊（4）采用安防無線圖傳模塊；所述的攝像頭（10）設(shè)置在機身頂部，采用安防微型AV攝像頭（10）；紅外避障裝置（9）設(shè)置在機身頭部兩側(cè)；超聲波距離檢測裝置（8）設(shè)置在攝像頭（10）下部；所述的電機驅(qū)動電路（5）采用BTS7960芯片驅(qū)動電機，該芯片是應(yīng)用于電機驅(qū)動的大電流半橋高集成芯片，使用4塊芯片組成兩路全橋以驅(qū)動兩路電機正反轉(zhuǎn)。
所述的語音識別模塊電路（6）使用LD3320語音識別芯片；所述的傳感器電路（7）與溫濕度傳感器（12）、氣壓傳感器（13）、地磁場傳感器（14）、紅外傳感器（15）連接，溫濕度傳感器（12）、氣壓傳感器（13）、地磁場傳感器（14）、紅外傳感器（15）的電路均采用模塊化設(shè)計，其中溫濕度傳感器（12）使用1-wire協(xié)議，氣壓傳感器（13）和地磁場傳感器（14）使用IIC協(xié)議，紅外傳感器（15）使用NEC協(xié)議。
所述的行走動力裝置（11）包括車輪和螺旋槳，由兩個電機驅(qū)動完成，由蝸輪蝸桿來調(diào)整角度控制方向；電機驅(qū)動螺旋槳和車輪工作；所述的車輪為伸展輪，通過多級齒輪轉(zhuǎn)動，增加車輪扭矩；防撞避障機構(gòu)（2）包括超聲波距離檢測裝置（8）、紅外避障裝置（9），當(dāng)紅外避障裝置（9）檢測到右/左存在障礙時，將信息傳遞給微型處理器（1），右/左邊有障礙物，驅(qū)動右/左邊車輪反轉(zhuǎn)，救援車后退一定距離；電機驅(qū)動右/左邊車輪正轉(zhuǎn)，電機驅(qū)動左/右邊車輪反轉(zhuǎn)，救援車向左/右轉(zhuǎn)彎；救援車向前走一段距離后，進行與第一次轉(zhuǎn)彎過程相反的右/左轉(zhuǎn)彎，回到原來的行進方向上來繼續(xù)行進。
所述的車輪和螺旋槳通過升降裝置和水位系統(tǒng)可實現(xiàn)切換，當(dāng)水位系統(tǒng)檢測到為陸地時，控制升降裝置啟動，車輪著陸，救援車進入陸上模式；當(dāng)水位系統(tǒng)探測到河流、湖泊或洪水時，控制升降裝置啟動，車輪收起，啟動螺旋槳旋轉(zhuǎn)，救援車進入水上模式。
行進過程中，救援車前方會出現(xiàn)很多障礙物不能前進時，可以通過攝像頭（10）和超聲波距離檢測裝置（8）進行實時監(jiān)測，通過舵機控制機械手臂對障礙物進行清理，使救援車繼續(xù)前進。
本車搭載可燃氣體檢測和語音播報系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有可燃氣體時，語音系統(tǒng)可以分危險等級播報，并且可以把相關(guān)數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)竭b控顯示器上，實現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的遠距離傳輸。
本實用新型專利通過微處理器對各種電路和檢測裝置進行實時檢測、傳輸和處理，通過設(shè)置可伸展的車輪和螺旋槳實現(xiàn)了水路兩棲運行，通過設(shè)置紅外避障裝置（9），實現(xiàn)了自動避障，路面監(jiān)測，兼具了自動避障，路面監(jiān)測，有害氣體監(jiān)測，原地掉頭，溫濕度監(jiān)測，語音播報等各項特色功能，再加上多樣化搭載平臺的理念，具備了適應(yīng)各種不同地形，不同災(zāi)害的能力。該水陸兩棲機器人具有很強的環(huán)境適應(yīng)能力，可以執(zhí)行陸地、湖泊、河流等災(zāi)情勘察和救援任務(wù)。