一種智能消防機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能消防機器人。包括協(xié)助消防員滅火以及自動檢測并消防滅火。通過對據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的情況，各種傳感器及化學(xué)傳感器所反饋來的數(shù)據(jù)，自動切換到不同的模式，來進行滅火，并反饋給消防員火災(zāi)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為營救被困人員提供了便利。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代社會火災(zāi)已經(jīng)成為人類生產(chǎn)生活中比較常見的災(zāi)害，近期在天津市濱海新區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的爆炸事故，事故共造成75名天津港消防人員遇難。另外據(jù)統(tǒng)計，每年由于火災(zāi)造成的直接經(jīng)濟損失達3000億美元以上(如果能及時預(yù)防將大幅減少損失)，要減少火災(zāi)對人身的傷害及財產(chǎn)損失，就要按時對一些容易發(fā)生火災(zāi)的地方檢查，例如煙霧濃度，溫度以及濕度的檢測，但是對于火災(zāi)，光是這些事不夠的，智能消防機器人就很好地彌補了這一方面。其對一些突發(fā)的火情能夠及時的檢測并消除火災(zāi)隱患，這樣就有很好的預(yù)防作用。
[0003]另外它也可以為消防員提供火災(zāi)現(xiàn)場的即時情況，它還具有報警、災(zāi)情分析等溫馨功能。完善的硬件系統(tǒng)和友善的人機交互界面，使其更具智能、環(huán)保、人性化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種智能消防機器人，用以檢測和分析火災(zāi)現(xiàn)場煙霧濃度，溫度以及濕度相關(guān)參數(shù)，可以獲對一些突發(fā)的火情能夠及時的檢測并消除火災(zāi)隱患。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種智能消防機器人，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，主要包括控制模塊、舵機模塊、語音模塊、通信模塊和傳感器模塊，其特征在于控制模塊分別與傳感器模塊、舵機模塊、語音模塊和通信模塊相連，所述的傳感器模塊由紅外傳感器、化學(xué)傳感器、光電傳感器及煙霧傳感器組成，用來監(jiān)測煙霧濃度，溫度以及濕度;所述的舵機模塊由機器人舵機組成，用來切換不同的滅火裝置;所述的語音模塊用來報警;控制模塊用來向消防員及時反映火災(zāi)現(xiàn)場的情況，并且協(xié)助消防員滅火。
[0006]本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，本智能消防機器人的結(jié)構(gòu)簡單，制造的成本低，集成化程度高，便于普及?？煞奖愕貙馂?zāi)環(huán)境分析，揭示火災(zāi)現(xiàn)場神秘的面紗，利用這些信息對一些突發(fā)的火情能夠及時的檢測并消除火災(zāi)隱患，這樣就有很好的預(yù)防作用。有廣泛的應(yīng)用價值和市場前景。
【附圖說明】
[0007]圖1是系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖
【具體實施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖給出具體實施例，進一步說明本發(fā)明是如何實現(xiàn)的。
[0009]如圖1所示，一種智能消防機器人，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，主要包括控制模塊、舵機模塊、語音模塊、通信模塊和傳感器模塊，其特征在于控制模塊分別與傳感器模塊、舵機模塊、語音模塊和通信模塊相連，所述的傳感器模塊由紅外傳感器、化學(xué)傳感器、光電傳感器及煙霧傳感器組成，用來監(jiān)測煙霧濃度，溫度以及濕度;所述的舵機模塊由機器人舵機組成，用來切換不同的滅火裝置;所述的語音模塊用來報警;控制模塊用來向消防員及時反映火災(zāi)現(xiàn)場的情況，并且協(xié)助消防員滅火。
[0010]如圖1所示，所述的裝有測量裝置的智能消防機器人上包括有通過細導(dǎo)線和控制模塊HT32F1656相連的2個化學(xué)傳感器，便于當(dāng)環(huán)境有變化時便可將信息參數(shù)采集到外部設(shè)備中進行讀取分析。
[0011]如圖1所示，所述的化學(xué)傳感器由電極、過濾器、透氣膜、電解液、電極引出線(管腳)、殼體構(gòu)成，這款化學(xué)傳感器與報警器配套使用，是報警器中的核心檢測元件，它是以定電位電解為基本原理。當(dāng)一氧化碳擴散到氣體傳感器時，其輸出端產(chǎn)生電流輸出，提供給報警器中的采樣電路，起著將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的作用。當(dāng)氣體濃度發(fā)生變化時，氣體傳感器的輸出電流也隨之成正比變化，經(jīng)報警器的中間電路轉(zhuǎn)換放大輸出，以驅(qū)動不同的執(zhí)行裝置，完成聲、光和電等檢測與報警功能，與相應(yīng)的控制裝置一同構(gòu)成了環(huán)境檢測或監(jiān)測報警系統(tǒng)。
[0012]如圖1所示，所述的舵機模塊主要由3個機器人專用舵機組成，在機器人機電控制系統(tǒng)中，舵機控制效果是性能的重要影響因素。舵機可以在微機電系統(tǒng)和航模中作為基本的輸出執(zhí)行機構(gòu)，其簡單的控制和輸出使得單片機系統(tǒng)非常容易與之接口。舵機的工作原理是控制信號由接收機的通道進入信號調(diào)制芯片，獲得直流偏置電壓。它內(nèi)部有一個基準(zhǔn)電路，產(chǎn)生周期為20ms，寬度為1.5ms的基準(zhǔn)信號，將獲得的直流偏置電壓與電位器的電壓比較，獲得電壓差輸出。最后，電壓差的正負輸出到電機驅(qū)動芯片決定電機的正反轉(zhuǎn)。當(dāng)電機轉(zhuǎn)速一定時，通過級聯(lián)減速齒輪帶動電位器旋轉(zhuǎn)，使得電壓差為O，電機停止轉(zhuǎn)動。舵機模塊極大的方便了智能滅火機器人在不同滅火方式之間的切換。
[0013]本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，提出了一種基于化學(xué)傳感器的新型報警滅火及火災(zāi)環(huán)境檢測的方法，設(shè)計簡單，測量結(jié)果準(zhǔn)確，性能穩(wěn)定，適用廣泛，并且該系統(tǒng)在硬件上實現(xiàn)了包括火災(zāi)環(huán)境檢測與滅火、低功耗運行、無線傳輸?shù)瓤芍萌胫悄芟罊C器人內(nèi)的檢測控制電路，檢測精度高，節(jié)能，環(huán)保，系統(tǒng)使用獨立的化學(xué)傳感器，有廣泛的市場價值和應(yīng)用前景。
【主權(quán)項】
1.一種智能消防機器人，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，主要包括控制模塊、舵機模塊、語音模塊、通信模塊和傳感器模塊，其特征在于控制模塊分別與傳感器模塊、舵機模塊、語音模塊和通信模塊相連，所述的傳感器模塊由紅外傳感器、化學(xué)傳感器、光電傳感器及煙霧傳感器組成，用來監(jiān)測煙霧濃度，溫度以及濕度;所述的舵機模塊由機器人舵機組成，用來切換不同的滅火裝置;所述的語音模塊用來報警;控制模塊用來向消防員及時反映火災(zāi)現(xiàn)場的情況，并且協(xié)助消防員滅火。2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種智能消防機器人，其特征在于該系統(tǒng)到達火災(zāi)現(xiàn)場后，能夠在消防員的操作下進入火災(zāi)現(xiàn)場，并根據(jù)火災(zāi)現(xiàn)場的情況，各種傳感器及化學(xué)傳感器所反饋來的數(shù)據(jù)，自動切換到不同的模式，來進行滅火，并反饋給消防員火災(zāi)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種智能消防機器人，其特征在于通過紅外傳感器自動掃描火災(zāi)隱患，并實行自主滅火，并通過各種傳感器及化學(xué)傳感器所反饋來的數(shù)據(jù)，自動切換到不同的模式來進行滅火。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種智能消防機器人。包括對火災(zāi)現(xiàn)場的環(huán)境檢測。通過對火災(zāi)現(xiàn)場的環(huán)境分析，能夠切換不同的滅火器實施滅火，并利用這些信息對火災(zāi)現(xiàn)場的危險程度做出合理的預(yù)測和解釋做。所述裝置主要包含傳感器模塊、舵機模塊、語音模塊、通信模塊、電源模塊、測速計程模塊、滅火及報警模塊、驅(qū)動模塊、避障模塊及車載顯示模塊等部分。傳感器模塊、滅火及報警模塊和其中一個藍牙模塊構(gòu)成系統(tǒng)的硬件部分，集成于機器人的上部。傳感器模塊中化學(xué)傳感器能夠初步檢測空氣中是否含有特殊化學(xué)成分，并及時發(fā)出信號，且經(jīng)過信號調(diào)理模塊的轉(zhuǎn)換和放大后送到中央控制模塊，經(jīng)過處理，給消防及報警模塊發(fā)出信號，消防及報警模塊啟動，及時進行滅火。本智能消防機器人結(jié)構(gòu)簡單使用方便，性能穩(wěn)定，并且能自動移動到火情危險點附近進行跟蹤監(jiān)控。
【IPC分類】B25J9/16, B25J11/00
【公開號】CN105666493
【申請?zhí)枴緾N201610186021
【發(fā)明人】張亮, 尹浩霖, 張嬌娜, 林劍清, 王銀煥
【申請人】天津工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月29日