基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，包括具有行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)平臺(tái)，移動(dòng)平臺(tái)上安裝有前置廣角攝像頭、后置廣角攝像頭、云臺(tái)熱成像儀、傳感器組和主控板，前置廣角攝像頭、后置廣角攝像頭、云臺(tái)熱成像儀和傳感器組分別電氣連接主控板，前置廣角攝像頭安裝于移動(dòng)平臺(tái)前方正中位置，后置廣角攝像頭安裝于移動(dòng)平臺(tái)后方正中位置，云臺(tái)熱成像儀通過轉(zhuǎn)臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于移動(dòng)平臺(tái)上，傳感器組至少包括有溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、紅外傳感器、超聲波測(cè)距儀，移動(dòng)平臺(tái)正前方還安裝有至少一套機(jī)械臂，機(jī)械臂前方安裝可夾取物品的機(jī)械抓手或鏟斗，機(jī)械臂上安裝有跟隨攝像頭，跟隨攝像頭采用可移動(dòng)攝像頭，安裝于機(jī)械抓手或鏟斗后方。
【專利說明】
基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及智能探測(cè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]每年頻繁發(fā)生的自然災(zāi)害和人為災(zāi)害，極大地威脅到人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，建筑物大面積倒塌，大量人員傷亡，如何第一時(shí)間實(shí)施快速高效的救援工作，盡可能地解救受困的幸存人員便成為最緊要的任務(wù)。災(zāi)難發(fā)生后的現(xiàn)場(chǎng)是一個(gè)未知的、復(fù)雜的并具有潛在二次傷害的危險(xiǎn)環(huán)境，嚴(yán)重阻礙了搜救工作快速高效的開展。事故發(fā)生后，由于事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境是未知的，原有的救援方式難以在第一時(shí)間展開救援工作。而且在救援工作中，救援人員的自身安全也時(shí)刻面臨著挑戰(zhàn)。此外，限于目前智能控制研究的發(fā)展及應(yīng)用水平，現(xiàn)有搜救機(jī)器人不足以全自主地完成探測(cè)搜救工作。機(jī)器人人機(jī)交互技術(shù)，將人的智慧與搜救機(jī)器人的自主能力相結(jié)合，使得人參與到機(jī)器人的控制以及決策中，輔助搜救機(jī)器人實(shí)現(xiàn)快速高效地完成救援作業(yè)。
[0003]隨著人類活動(dòng)領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展以及危險(xiǎn)作業(yè)需求的快速增長(zhǎng)，用于未知環(huán)境和危險(xiǎn)區(qū)域的搜救機(jī)器人引起了廣泛關(guān)注。因此，如何實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域搜救機(jī)器人快速準(zhǔn)確地完成作業(yè)以及搜救機(jī)器人與操作人員之間自然友好交流等技術(shù)，成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。在搜救機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究中，作為機(jī)器人適應(yīng)性和高效性的先決條件，對(duì)機(jī)器人模型建立、控制技術(shù)、人機(jī)交互技術(shù)的研究尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程定位搜救。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，包括具有行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)平臺(tái)，所述移動(dòng)平臺(tái)上安裝有前置廣角攝像頭、后置廣角攝像頭、云臺(tái)熱成像儀、傳感器組和主控板，所述前置廣角攝像頭、后置廣角攝像頭、云臺(tái)熱成像儀和傳感器組分別電氣連接所述主控板，所述前置廣角攝像頭安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)前方正中位置，用于監(jiān)控機(jī)器人前方環(huán)境，作為機(jī)器人前行的眼睛;所述后置廣角攝像頭安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)后方正中位置，用于監(jiān)控機(jī)器人后方環(huán)境，作用為機(jī)器人倒行可視;所述云臺(tái)熱成像儀通過轉(zhuǎn)臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)上，可以根據(jù)需要做出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)，以便于熱成像儀能對(duì)準(zhǔn)探測(cè)對(duì)象;所述傳感器組至少包括有溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、紅外傳感器、超聲波測(cè)距儀，所述移動(dòng)平臺(tái)正前方還安裝有至少一套機(jī)械臂，所述機(jī)械臂前方安裝可夾取物品的機(jī)械抓手或鏟斗，所述機(jī)械臂上安裝有跟隨攝像頭，所述跟隨攝像頭采用可移動(dòng)攝像頭，安裝于所述機(jī)械抓手或鏟斗后方，其作用為監(jiān)控機(jī)械抓手或鏟斗前方情況，輔助機(jī)械抓手或鏟斗完成夾取物品的任務(wù)，而且還可以完成對(duì)前置廣角攝像頭和后置廣角攝像頭的監(jiān)控死角區(qū)域的監(jiān)控工作。該移動(dòng)平臺(tái)的行走機(jī)構(gòu)采用履帶式或輪式或履帶式和輪式相結(jié)合，所述主控板電氣連接并控制所述移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)行走或遙控行走或停止。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，還包括有數(shù)個(gè)移動(dòng)控制終端裝置，每一所述移動(dòng)控制終端裝置設(shè)有顯示模塊及信號(hào)接發(fā)模塊，所述主控板上連接安裝有無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器，所述信號(hào)接發(fā)模塊和所述無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器通過無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)互相接發(fā)數(shù)據(jù)。其中，所述無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器和所述信號(hào)接發(fā)模塊采用ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)互相接發(fā)數(shù)據(jù)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有低功耗、低成本、低速率、支持大量節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒌蛷?fù)雜度、快速、可靠、安全等特點(diǎn);所述移動(dòng)控制終端裝置采用手機(jī)，方便而且比較普及，省去額外購(gòu)買一批移動(dòng)控制終端裝置的費(fèi)用。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述移動(dòng)平臺(tái)上還安裝有自動(dòng)燈光裝置，在夜里或者黑暗的地方進(jìn)行搜救，燈光是必不可少的;所述自動(dòng)燈光裝置主要由比較器、光敏電阻和發(fā)光二極管LED組成，所述比較器采用LM324四運(yùn)放電路，具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述移動(dòng)平臺(tái)上還安裝有聲光報(bào)警裝置。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述機(jī)械臂包括動(dòng)臂、動(dòng)臂油缸、斗桿、斗桿油缸和連桿機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)臂采用整體式彎動(dòng)臂，所述動(dòng)臂一端鉸接于所述移動(dòng)平臺(tái)上，另一端與所述斗桿鉸接，所述斗桿的另一端連接所述機(jī)械抓手或鏟斗，所述連桿機(jī)構(gòu)一端安裝于所述斗桿上，所述連桿機(jī)構(gòu)另一端連接所述機(jī)械抓手或鏟斗，使之成為一個(gè)具有3個(gè)自由度的機(jī)械結(jié)構(gòu);所述動(dòng)臂油缸的數(shù)量為兩個(gè)，分別安裝于所述動(dòng)臂的兩側(cè)，這樣的雙動(dòng)臂在結(jié)構(gòu)上起到加強(qiáng)筋的作用，所述動(dòng)臂油缸安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)上，所述動(dòng)臂油缸的活塞桿連接所述動(dòng)臂，所述斗桿油缸安裝于所述動(dòng)臂上，所述斗桿油缸的活塞桿連接所述斗桿。
[0010]本發(fā)明還公開一種利用該基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人進(jìn)行迅速集合搜救的方法:先設(shè)定一臺(tái)移動(dòng)控制終端裝置為主控機(jī)，調(diào)整基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人行走的方向與路徑，其他搜救人員分別持有一臺(tái)其他的移動(dòng)控制終端裝置在安全區(qū)域進(jìn)行分散搜救;然后對(duì)基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人下達(dá)自動(dòng)行走指令，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人自動(dòng)行走期間，所述云臺(tái)熱成像儀不停旋轉(zhuǎn)對(duì)四周進(jìn)行生命體征以及其他危險(xiǎn)物品的探測(cè)，并將所述溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、跟隨攝像頭、前置廣角攝像頭和后置廣角攝像頭采集到的信息實(shí)時(shí)傳輸給主控機(jī)，當(dāng)超聲波測(cè)距儀探測(cè)到前方5m方向有障礙物時(shí)，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人轉(zhuǎn)為遙控行走模式，等待主控機(jī)下達(dá)清除障礙物的指令或者指定新的路徑自動(dòng)行走；當(dāng)云臺(tái)熱成像儀探測(cè)到生命體征以及其他危險(xiǎn)物品時(shí)，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人轉(zhuǎn)為遙控行走模式，聲光報(bào)警器報(bào)警，并將當(dāng)前所述溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、跟隨攝像頭、前置廣角攝像頭和后置廣角攝像頭采集到的信息實(shí)時(shí)以廣播形式傳輸給附近30m內(nèi)所有的移動(dòng)控制終端裝置以及主控機(jī)，迅速糾集附近的搜救人員對(duì)遇險(xiǎn)人員或危險(xiǎn)物品進(jìn)行搶救處理，提高搜救效率。
[0011]本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果:本發(fā)明的搜救機(jī)器人移動(dòng)平臺(tái)上配備有云臺(tái)攝像機(jī)、熱成像儀、前后廣角攝像頭，移動(dòng)機(jī)械臂前端小臂上安裝有攝像頭。通過以上視頻釆集設(shè)備，救援人員可以獲知當(dāng)前的作業(yè)環(huán)境以及目標(biāo)物信息，從而準(zhǔn)確地操作移動(dòng)平臺(tái)及移動(dòng)機(jī)械手；在濃煙、多灰塵等視線不良條件下，熱成像儀所采集溫度圖像信息，將輔助救援人員進(jìn)行相應(yīng)的遙操作。
[0012]此外，熱成像儀更可以被利用來(lái)在復(fù)雜的事故現(xiàn)場(chǎng)搜索幸存的受困人員。系統(tǒng)平臺(tái)上同時(shí)配備有環(huán)境參數(shù)信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)采集回傳事故現(xiàn)場(chǎng)溫度及CH4，C0，H2S等多種氣體信息。搜救機(jī)器人兼具有本身狀態(tài)參數(shù)信息監(jiān)測(cè)的能力。
[0013]遙操作人員通過獲取到的搜救機(jī)器人本體的狀態(tài)信息，對(duì)機(jī)器人救援作業(yè)進(jìn)行準(zhǔn)確的介入和操作。同時(shí)，通過本體狀態(tài)信息的采集，機(jī)器人本身也可以采取相應(yīng)的行為保證自身的安全性。本體狀態(tài)信息主要包括通過三維姿態(tài)傳感器所獲取的相對(duì)于水平地面機(jī)器人本體的航向角、橫滾角以及俯仰角，通過編碼器所獲取的移動(dòng)機(jī)械臂當(dāng)前的姿態(tài)，以及通過絕對(duì)式編碼器所獲取的前端擺臂當(dāng)前的角度及速度，在這些信息的基礎(chǔ)上加以控制防止其側(cè)翻或是傾覆，以確保機(jī)器人本體的安全性。此外本體信息還包含有機(jī)器人內(nèi)部多點(diǎn)的溫度、當(dāng)前機(jī)器人電池電量、電源系統(tǒng)工作情況、通信質(zhì)量等信息。
[0014]通過使用該基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人可以進(jìn)行迅速集合搜救方案，實(shí)現(xiàn)快速高效地完成救援作業(yè)。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明的機(jī)械臂結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本發(fā)明的超聲波測(cè)距儀超聲波發(fā)送電路圖；
[0018]圖4為本發(fā)明的超聲波測(cè)距儀超聲波接收電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]如圖1所示，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，包括具有行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)平臺(tái)1，所述移動(dòng)平臺(tái)I上安裝有前置廣角攝像頭4、后置廣角攝像頭5、云臺(tái)熱成像儀6、傳感器組7和主控板8，所述前置廣角攝像頭4、后置廣角攝像頭5、云臺(tái)熱成像儀6和傳感器組7分別電氣連接所述主控板8()，所述前置廣角攝像頭4安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)I前方正中位置，用于監(jiān)控機(jī)器人前方環(huán)境，作為機(jī)器人前行的眼睛;所述后置廣角攝像頭5安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)I后方正中位置，用于監(jiān)控機(jī)器人后方環(huán)境，作用為機(jī)器人倒行可視;所述云臺(tái)熱成像儀6通過轉(zhuǎn)臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)I上，可以根據(jù)需要做出適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)，以便于熱成像儀能對(duì)準(zhǔn)探測(cè)對(duì)象；所述傳感器組7至少包括有溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、紅外傳感器、超聲波測(cè)距儀，但不局限于此5種傳感器。傳感器組7在主控板8的控制下工作，傳感器組7采集到的信息由主控板8進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，主控板8再反饋到機(jī)器人的行走系統(tǒng)以及操作人員手持移動(dòng)控制終端裝置。所述移動(dòng)平臺(tái)I正前方還安裝有至少一套機(jī)械臂2，所述機(jī)械臂2前方安裝可夾取物品的機(jī)械抓手或鏟斗，所述機(jī)械臂2上安裝有跟隨攝像頭3，所述跟隨攝像頭3采用可移動(dòng)攝像頭，安裝于所述機(jī)械抓手或鏟斗后方，其作用為監(jiān)控機(jī)械抓手或鏟斗前方情況，輔助機(jī)械抓手或鏟斗完成夾取物品的任務(wù)，而且還可以完成對(duì)前置廣角攝像頭4和后置廣角攝像頭5的監(jiān)控死角區(qū)域的監(jiān)控工作。該移動(dòng)平臺(tái)I的行走機(jī)構(gòu)采用履帶式或輪式或履帶式和輪式相結(jié)合，所述主控板8電氣連接并控制所述移動(dòng)平臺(tái)I自動(dòng)行走或遙控行走或停止。
[0021]其中，超聲波測(cè)距儀負(fù)責(zé)水平方向距離并以數(shù)值反饋，超聲波測(cè)距儀系統(tǒng)硬件主要包括超生波功率放大、信號(hào)放大與整形、溫度檢測(cè)、CAN通信、報(bào)警與顯示、BDM接口等模塊，超聲波測(cè)距主要通過超聲波發(fā)送電路和超聲波接收電路實(shí)現(xiàn)，超聲波發(fā)送電路包括超聲頻率信號(hào)的產(chǎn)生、放大及能量轉(zhuǎn)換。超聲波頻率信號(hào)產(chǎn)生可采用軟件發(fā)生法和硬件發(fā)生法，前者利用軟件產(chǎn)生大于20kHz的超聲波頻率信號(hào)，通過控制器輸出腳輸出至放大電路，經(jīng)功率放大后推動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲波，這種方法的特點(diǎn)是充分利用軟件編程，靈活性好，但需要設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流為10mA以上的驅(qū)動(dòng)電路;后者通常利用555等電路產(chǎn)生超聲頻率信號(hào)，并直接驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生超聲波，這種方法的特點(diǎn)是無(wú)需驅(qū)動(dòng)電路，但缺乏靈活性。換能器分為電氣方式與機(jī)械方式兩種，電氣方式有壓電型、電動(dòng)型、磁致伸縮型等;機(jī)械方式有液哨和氣流旋笛等。如圖3所示，本設(shè)計(jì)采用DG128的TMERO定時(shí)器編程產(chǎn)生40kHz方波信號(hào)，經(jīng)X端口輸出至Q601對(duì)信號(hào)放大，再送變壓器實(shí)現(xiàn)阻抗匹配與升壓，并驅(qū)動(dòng)換能器UCM40T發(fā)出40kHZ脈沖超聲波。超聲波頻率的產(chǎn)生、停止均通過對(duì)IlMERO定時(shí)器編程完成。超聲波碰到障礙物反射回來(lái)，引起接收換能器產(chǎn)生壓電效應(yīng)，由于換能器僅輸出mV級(jí)電壓信號(hào)，必需進(jìn)行放大，加之環(huán)境中各種頻率信號(hào)的干擾，也必須對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理。如圖4所示，本設(shè)計(jì)接收頭采用與發(fā)射頭配對(duì)的UCM40R，放大電路由兩片精密運(yùn)算放大器0P37和R、C網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。0P37是高速寬帶運(yùn)算放大器，其轉(zhuǎn)換速率達(dá)17V/ys，增益帶寬為63MHz，設(shè)計(jì)中采用汽車電源12V供電?；夭ㄐ盘?hào)經(jīng)0P37 二級(jí)放大后加至111567。111567是帶有鎖定環(huán)的音頻譯碼集成電路，內(nèi)部壓控振蕩器中心頻率f= I/RC，調(diào)節(jié)R、C的值使之鎖定發(fā)射頻率，當(dāng)LM567輸入信號(hào)大于25mV時(shí)，其輸出端第8引腳將產(chǎn)生下降沿跳變信號(hào)[2]，利用這個(gè)跳變信號(hào)向DG128外部中斷引腳發(fā)出中斷請(qǐng)求。
[0022]作為一種優(yōu)選方案，還包括有數(shù)個(gè)移動(dòng)控制終端裝置，每一所述移動(dòng)控制終端裝置設(shè)有顯示模塊及信號(hào)接發(fā)模塊，所述主控板上連接安裝有無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器，所述信號(hào)接發(fā)模塊和所述無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器通過無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)互相接發(fā)數(shù)據(jù)。其中，所述無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器和所述信號(hào)接發(fā)模塊采用ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)互相接發(fā)數(shù)據(jù)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有低功耗、低成本、低速率、支持大量節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒌蛷?fù)雜度、快速、可靠、安全等特點(diǎn);所述移動(dòng)控制終端裝置采用手機(jī)，方便而且比較普及，省去額外購(gòu)買一批移動(dòng)控制終端裝置的費(fèi)用，先讓手機(jī)讀取主控板8信息，通過點(diǎn)播方式發(fā)送到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器通過手機(jī)安卓串口調(diào)試助手打印出來(lái)。安卓串口調(diào)試助手對(duì)終端采集的控制，協(xié)調(diào)器通過廣播的方式進(jìn)行串口透?jìng)?，最終實(shí)現(xiàn)了手機(jī)無(wú)線資料采集、發(fā)送、控制的人機(jī)交互功能。
[0023]作為一種優(yōu)選方案，所述移動(dòng)平臺(tái)I上還安裝有自動(dòng)燈光裝置9，在夜里或者黑暗的地方進(jìn)行搜救，燈光是必不可少的；所述自動(dòng)燈光裝置9主要由比較器、光敏電阻和發(fā)光二極管LED電氣連接組成，隨著周圍環(huán)境的光照強(qiáng)度的增加，光敏電阻的阻值下降，經(jīng)比較器對(duì)比后確定所述發(fā)光二極管LED的亮滅，所述比較器采用LM324四運(yùn)放電路，具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
[0024]作為一種優(yōu)選方案，所述移動(dòng)平臺(tái)I上還安裝有聲光報(bào)警裝置10。
[0025]作為一種優(yōu)選方案，如圖2所示，所述機(jī)械臂2包括動(dòng)臂21、動(dòng)臂油缸22、斗桿23、斗桿油缸24和連桿機(jī)構(gòu)25，所述動(dòng)臂采用整體式彎動(dòng)臂，所述動(dòng)臂21 —端鉸接于所述移動(dòng)平臺(tái)I上，另一端與所述斗桿23鉸接，所述斗桿23的另一端連接所述機(jī)械抓手或鏟斗26，所述連桿機(jī)構(gòu)25—端安裝于所述斗桿23上，所述連桿機(jī)構(gòu)25另一端連接所述機(jī)械抓手或鏟斗26，使之成為一個(gè)具有3個(gè)自由度的機(jī)械結(jié)構(gòu);所述動(dòng)臂油缸22的數(shù)量為兩個(gè)，分別安裝于所述動(dòng)臂21的兩側(cè)，這樣的雙動(dòng)臂在結(jié)構(gòu)上起到加強(qiáng)筋的作用，所述動(dòng)臂油缸22安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)I上，所述動(dòng)臂油缸22的活塞桿連接所述動(dòng)臂21并驅(qū)動(dòng)所述動(dòng)臂21擺動(dòng)，所述斗桿油缸24安裝于所述動(dòng)臂21上，所述斗桿油缸24的活塞桿連接所述斗桿23并驅(qū)動(dòng)所述斗桿23擺動(dòng)。
[0026]本發(fā)明還公開一種利用該基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人進(jìn)行迅速集合搜救的方法:先設(shè)定一臺(tái)移動(dòng)控制終端裝置為主控機(jī)，調(diào)整基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人行走的方向與路徑，其他搜救人員分別持有一臺(tái)其他的移動(dòng)控制終端裝置在安全區(qū)域進(jìn)行分散搜救;然后對(duì)基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人下達(dá)自動(dòng)行走指令，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人自動(dòng)行走期間，所述云臺(tái)熱成像儀不停旋轉(zhuǎn)對(duì)四周進(jìn)行生命體征以及其他危險(xiǎn)物品的探測(cè)，并將所述溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、跟隨攝像頭、前置廣角攝像頭和后置廣角攝像頭采集到的信息實(shí)時(shí)傳輸給主控機(jī)，當(dāng)超聲波測(cè)距儀探測(cè)到前方5m方向有障礙物時(shí)，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人轉(zhuǎn)為遙控行走模式，等待主控機(jī)下達(dá)清除障礙物的指令或者指定新的路徑自動(dòng)行走；當(dāng)云臺(tái)熱成像儀探測(cè)到生命體征以及其他危險(xiǎn)物品時(shí)，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人轉(zhuǎn)為遙控行走模式，聲光報(bào)警器報(bào)警，并將當(dāng)前所述溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、跟隨攝像頭、前置廣角攝像頭和后置廣角攝像頭采集到的信息實(shí)時(shí)以廣播形式傳輸給附近30m內(nèi)所有的移動(dòng)控制終端裝置以及主控機(jī)，迅速糾集附近的搜救人員對(duì)遇險(xiǎn)人員或危險(xiǎn)物品進(jìn)行搶救處理，提高搜救效率。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明專利優(yōu)選的實(shí)施例，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利所公開的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明專利的技術(shù)方案及其發(fā)明專利構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，包括具有行走機(jī)構(gòu)的移動(dòng)平臺(tái)，其特征在于，所述移動(dòng)平臺(tái)上安裝有前置廣角攝像頭、后置廣角攝像頭、云臺(tái)熱成像儀、傳感器組和主控板，所述前置廣角攝像頭、后置廣角攝像頭、云臺(tái)熱成像儀和傳感器組分別電氣連接所述主控板，所述前置廣角攝像頭安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)前方正中位置，所述后置廣角攝像頭安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)后方正中位置，所述云臺(tái)熱成像儀通過轉(zhuǎn)臺(tái)可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述所述移動(dòng)平臺(tái)上，所述傳感器組至少包括有溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、紅外傳感器、超聲波測(cè)距儀，所述移動(dòng)平臺(tái)正前方還安裝有至少一套機(jī)械臂，所述機(jī)械臂前方安裝可夾取物品的機(jī)械抓手或鏟斗，所述機(jī)械臂上安裝有跟隨攝像頭，所述跟隨攝像頭采用可移動(dòng)攝像頭，安裝于所述機(jī)械抓手或?產(chǎn)斗后方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，其特征在于:還包括有數(shù)個(gè)移動(dòng)控制終端裝置，每一所述移動(dòng)控制終端裝置設(shè)有顯示模塊及信號(hào)接發(fā)模塊，所述主控板上連接安裝有無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器，所述信號(hào)接發(fā)模塊和所述無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器通過無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)互相接發(fā)數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，其特征在于:所述無(wú)線電信號(hào)接發(fā)器和所述信號(hào)接發(fā)模塊采用ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)互相接發(fā)數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，其特征在于:所述移動(dòng)控制終端裝置采用手機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，其特征在于:所述移動(dòng)平臺(tái)上還安裝有自動(dòng)燈光裝置，所述自動(dòng)燈光裝置由比較器、光敏電阻和發(fā)光二極管LED組成，所述比較器采用LM3 24四運(yùn)放電路。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，其特征在于:所述移動(dòng)平臺(tái)上還安裝有聲光報(bào)警裝置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)械臂包括動(dòng)臂、動(dòng)臂油缸、斗桿、斗桿油缸和連桿機(jī)構(gòu)，所述動(dòng)臂采用整體式彎動(dòng)臂，所述動(dòng)臂一端鉸接于所述移動(dòng)平臺(tái)上，另一端與所述斗桿鉸接，所述斗桿的另一端連接所述機(jī)械抓手或鏟斗，所述連桿機(jī)構(gòu)一端安裝于所述斗桿上，所述連桿機(jī)構(gòu)另一端連接所述機(jī)械抓手或鏟斗，所述動(dòng)臂油缸的數(shù)量為兩個(gè)，分別安裝于所述動(dòng)臂的兩側(cè)，所述動(dòng)臂油缸安裝于所述移動(dòng)平臺(tái)上，所述動(dòng)臂油缸的活塞桿連接所述動(dòng)臂，所述斗桿油缸安裝于所述動(dòng)臂上，所述斗桿油缸的活塞桿連接所述斗桿。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人，其特征在于:所述移動(dòng)平臺(tái)的行走機(jī)構(gòu)采用履帶式或輪式或履帶式與輪式相結(jié)合，所述主控板電氣連接并控制所述移動(dòng)平臺(tái)自動(dòng)行走或遙控行走或停止。9.一種迅速集合搜救的方法，其特征在于使用權(quán)利要求1-8任一所述的基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行探測(cè)，先設(shè)定一臺(tái)移動(dòng)控制終端裝置為主控機(jī)，調(diào)整基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人行走的方向與路徑，其他搜救人員分別持有一臺(tái)其他的移動(dòng)控制終端裝置在安全區(qū)域進(jìn)行分散搜救;然后對(duì)基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人下達(dá)自動(dòng)行走指令，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人自動(dòng)行走期間，所述云臺(tái)熱成像儀不停旋轉(zhuǎn)對(duì)四周進(jìn)行生命體征以及其他危險(xiǎn)物品的探測(cè)，并將所述溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、跟隨攝像頭、前置廣角攝像頭和后置廣角攝像頭采集到的信息實(shí)時(shí)傳輸給主控機(jī)，當(dāng)超聲波測(cè)距儀探測(cè)到前方5m方向有障礙物時(shí)，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人轉(zhuǎn)為遙控行走模式，等待主控機(jī)下達(dá)清除障礙物的指令或者指定新的路徑自動(dòng)行走;當(dāng)云臺(tái)熱成像儀探測(cè)到生命體征以及其他危險(xiǎn)物品時(shí)，基于無(wú)線控制的智能機(jī)器人轉(zhuǎn)為遙控行走模式，聲光報(bào)警器報(bào)警，并將當(dāng)前所述溫度傳感器、濕度傳感器、有害氣體傳感器、跟隨攝像頭、前置廣角攝像頭和后置廣角攝像頭采集到的信息實(shí)時(shí)以廣播形式傳輸給附近30m內(nèi)所有的移動(dòng)控制終端裝置以及主控機(jī)，迅速糾集附近的搜救人員對(duì)遇險(xiǎn)人員或危險(xiǎn)物品進(jìn)行搶救處理。
【文檔編號(hào)】B25J11/00GK106078808SQ201610663041
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月12日 公開號(hào)201610663041.8, CN 106078808 A, CN 106078808A, CN 201610663041, CN-A-106078808, CN106078808 A, CN106078808A, CN201610663041, CN201610663041.8
【發(fā)明人】李杰浩, 林志杰, 王文升, 徐偉, 楊勇
【申請(qǐng)人】廣東技術(shù)師范學(xué)院