專利名稱：礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于礦井井下多機(jī)器人系統(tǒng)的無線遙控智能終端，特別是公開一種具有防爆功能的礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，能解決多機(jī)器人系統(tǒng)中各子機(jī)器人的有效控制，屬于礦井探測機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煤礦作為高危行業(yè)之一，安全生產(chǎn)始終是頭等大事，歷來是國家關(guān)注的重點(diǎn)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)2006年初至2009年底，國內(nèi)煤礦發(fā)生近千起礦難，導(dǎo)致大量礦工死亡。在煤礦事故救援工作中，礦井井下自主智能探測機(jī)器人用于掌握事故現(xiàn)場第一手信息和資料，提高救援效率，最大限度減少傷亡和損失。當(dāng)?shù)V井井下自主智能探測機(jī)器人為探測環(huán)境信息超過某種極限時(shí)，救援隊(duì)員就不能進(jìn)入此環(huán)境中實(shí)施救援，以免引起二次爆炸，避免導(dǎo)致救援隊(duì)員的傷亡。多機(jī)器人系統(tǒng)是煤礦搜索探測機(jī)器人的發(fā)展方向。目前有一些專利設(shè)計(jì)了此方面的內(nèi)容。CN ^23425Y提出了仿人機(jī)器人的遙控器。但是該專利并沒有設(shè)計(jì)通訊距離檢測功能，無法用于礦井多機(jī)器人系統(tǒng)的遙控。CN 200970771Υ涉及五自由度多關(guān)節(jié)機(jī)器人智能遙控器。該機(jī)器人是對單一的自主機(jī)器人進(jìn)行遙控，無法解決由多個(gè)自主機(jī)器人組成的多機(jī)器人系統(tǒng)的遙控。CN201120166涉及人機(jī)對抗式足球機(jī)器人遙控器。該遙控器也是最單一的自主機(jī)器人進(jìn)行遙控，無法解決由多個(gè)自主機(jī)器人組成的多機(jī)器人系統(tǒng)的遙控，同時(shí)該遙控器無法通過輸入方式獲取機(jī)器人運(yùn)行環(huán)境的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決礦井多機(jī)器人系統(tǒng)的遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和遙控問題，提出了一種新的礦井井下多機(jī)器人系統(tǒng)的無線遙控智能終端。該智能終端按照礦井國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，設(shè)有防爆外殼，具有防爆功能；能檢測多機(jī)器人系統(tǒng)中子機(jī)器人與遙控智能終端之間的通訊距離； 具有高質(zhì)量的傳感器，作為多機(jī)器人系統(tǒng)中子機(jī)器人傳感器的標(biāo)定；無線遙控智能終端可以控制多機(jī)器人系統(tǒng)中任何子機(jī)器人，并通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取子機(jī)器人的系統(tǒng)狀態(tài)和傳感器測得的礦井環(huán)境參數(shù)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端， 其特征在于無線遙控智能終端中央微處理器，中央微處理器使用ARMll微處理器，中央微處理器通過串口與控制按鍵板通訊，中央微處理器帶有AD接口，紅外瓦斯監(jiān)測傳感器通過放大電路將其信號(hào)放大到標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)，然后輸入到中央微處理器的AD接口，無線通訊模塊通過SPI 口與中央微處理器連接，中央微處理器帶有觸摸液晶屏驅(qū)動(dòng)接口，通過該接口與觸摸液晶屏相連接；此外還包括智能通訊協(xié)調(diào)模塊、控制命令分析模塊、圖像解壓與顯示模塊、環(huán)境信息顯示模塊、傳感器標(biāo)定模塊。無線通訊模塊作為無線遙控智能終端與多機(jī)器人系統(tǒng)連接的模塊。多機(jī)器人系統(tǒng)通過無線通訊傳過來的環(huán)境信息顯示在觸摸屏上。通過觸摸屏能選擇多機(jī)器人系統(tǒng)中不同的子機(jī)器人進(jìn)行控制，并獲取不同子機(jī)器人的環(huán)境信息。智能通訊協(xié)調(diào)模塊用于檢測多機(jī)器人系統(tǒng)中離無線遙控智能終端最近的子機(jī)器人之間的距離。當(dāng)最后一個(gè)子機(jī)器人與無線遙控終端的距離太大，通訊不可靠時(shí)，無線遙控終端將自動(dòng)提醒操作人員增加多機(jī)器人系統(tǒng)中的子機(jī)器人。控制命令分析模塊主要對與操作人員進(jìn)行人機(jī)交互的按鍵板和觸摸屏的命令進(jìn)行分析，然后對調(diào)用相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理。圖像解壓與顯示模塊接收無線通訊模塊發(fā)送過來的靜態(tài)壓縮圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過解碼處理，將靜態(tài)圖像顯示在觸摸屏上。環(huán)境信息顯示模塊接收無線通訊模塊發(fā)送過來的環(huán)境數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，將具有友好界面的信息顯示在觸摸屏上。傳感器標(biāo)定模塊，主要用于多機(jī)器人中子機(jī)器人傳感器的標(biāo)定。無線遙控智能終端安裝了紅外氣體檢測模塊，當(dāng)每個(gè)子機(jī)器人開始工作時(shí)，利用無線遙控智能終端的傳感器信息進(jìn)行標(biāo)定。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明解決了礦井多機(jī)器人系統(tǒng)的遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和遙控問題， 并具有防爆功能；能檢測多機(jī)器人系統(tǒng)中子機(jī)器人與遙控智能終端之間的通訊距離；可以控制多機(jī)器人系統(tǒng)中任何子機(jī)器人，并通過無線網(wǎng)絡(luò)獲取子機(jī)器人的系統(tǒng)狀態(tài)和傳感器測得的礦井環(huán)境參數(shù)。


圖1是本發(fā)明礦井井下多機(jī)器人系統(tǒng)的無線遙控智能終端的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本發(fā)明智能通訊協(xié)調(diào)模塊的工作流程圖。圖3是本發(fā)明控制分析模塊的工作流程圖。圖4是本發(fā)明圖像解壓與顯示模塊的工作流程圖。圖5是本發(fā)明環(huán)境信息顯示模塊的工作流程圖。圖6是本發(fā)明多機(jī)器人系統(tǒng)中的傳感器標(biāo)定工作流程圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)附圖1，本發(fā)明礦井井下多機(jī)器人系統(tǒng)的無線遙控智能終端的結(jié)構(gòu)框圖。本發(fā)明終端主要包括核心微處理器1，中央微處理器1使用ARMll微處理器。中央微處理器1 通過串口與控制按鍵板2通訊。中央微處理器1帶有AD接口。紅外瓦斯監(jiān)測傳感器3通過放大電路4將其信號(hào)放大到標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)，然后輸入到中央微處理器1的AD接口。無線通訊模塊5通過SPI 口與中央微處理器1連接。中央微處理器1帶有觸摸液晶屏驅(qū)動(dòng)接口，通過該接口與觸摸液晶屏6相連接。根據(jù)附圖2，本發(fā)明智能通訊協(xié)調(diào)模塊的工作流程圖。當(dāng)多機(jī)器人系統(tǒng)開始工作時(shí)，無線遙控智能終端發(fā)送目標(biāo)信息給最前端的子機(jī)器人，然后檢測最后端的子機(jī)器人。當(dāng)通訊距離大于設(shè)定的距離，通訊不可靠時(shí)，遙控智能終端將提醒救援隊(duì)員增加多機(jī)器人系統(tǒng)中的子機(jī)器人。根據(jù)附圖3，本發(fā)明控制分析模塊的工作流程圖。當(dāng)操作人員進(jìn)行操作按鍵板和觸摸屏?xí)r，系統(tǒng)產(chǎn)生中斷，對命令進(jìn)行分析，然后對調(diào)用相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理。
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根據(jù)附圖4，本發(fā)明圖像解壓與顯示模塊的工作流程圖。圖像解壓與顯示模塊接收無線通訊模塊發(fā)送過來的靜態(tài)壓縮圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過解碼處理，將靜態(tài)圖像顯示在觸摸屏上。 用戶可以通過按鍵或觸摸屏顯示任何子機(jī)器人的靜態(tài)圖像。根據(jù)附圖5，本發(fā)明環(huán)境信息顯示模塊的工作流程圖。環(huán)境信息顯示模塊接收無線通訊模塊發(fā)送過來的環(huán)境數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，將具有友好界面的信息顯示在觸摸屏上。用戶可以通過按鍵或觸摸屏顯示任何子機(jī)器人的環(huán)境信息。根據(jù)附圖6，本發(fā)明多機(jī)器人系統(tǒng)中的傳感器標(biāo)定工作流程圖。當(dāng)多機(jī)器人系統(tǒng)開始工作時(shí)，無線遙控智能終端發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的傳感器信息給1號(hào)子機(jī)器人，1號(hào)子機(jī)器人利用該信息進(jìn)行標(biāo)定。當(dāng)多機(jī)器人系統(tǒng)中的新的子機(jī)器人時(shí)，無線遙控智能終端發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的傳感器信息給新增加機(jī)器人，新增加的子機(jī)器人利用該信息進(jìn)行標(biāo)定。
權(quán)利要求
1.一種礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征在于無線遙控智能終端中央微處理器，中央微處理器使用ARMll微處理器，中央微處理器通過串口與控制按鍵板通訊，中央微處理器帶有AD接口，紅外瓦斯監(jiān)測傳感器通過放大電路將其信號(hào)放大到標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)，然后輸入到中央微處理器的AD接口，無線通訊模塊通過SPI 口與中央微處理器連接，中央微處理器帶有觸摸液晶屏驅(qū)動(dòng)接口，通過該接口與觸摸液晶屏相連接； 此外還包括智能通訊協(xié)調(diào)模塊、控制命令分析模塊、圖像解壓與顯示模塊、環(huán)境信息顯示模塊、傳感器標(biāo)定模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征在于所述的智能通訊協(xié)調(diào)模塊按照下列流程工作當(dāng)多機(jī)器人系統(tǒng)開始工作時(shí)，無線遙控智能終端發(fā)送目標(biāo)信息給最前端的子機(jī)器人，然后檢測最后端的子機(jī)器人，當(dāng)通訊距離大于設(shè)定的距離，通訊不可靠時(shí)，遙控智能終端將提醒救援隊(duì)員增加多機(jī)器人系統(tǒng)中的子機(jī)器人。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征在于所述控制分析模塊的工作流程為當(dāng)操作人員進(jìn)行操作按鍵板和觸摸屏?xí)r，系統(tǒng)產(chǎn)生中斷，對命令進(jìn)行分析，然后對調(diào)用相應(yīng)的模塊進(jìn)行處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征在于所述的圖像解壓與顯示模塊的工作流程圖像解壓與顯示模塊接收無線通訊模塊發(fā)送過來的靜態(tài)壓縮圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過解碼處理，將靜態(tài)圖像顯示在觸摸屏上，用戶可以通過按鍵或觸摸屏顯示任何子機(jī)器人的靜態(tài)圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征在于所述的環(huán)境信息顯示模塊的工作流程環(huán)境信息顯示模塊接收無線通訊模塊發(fā)送過來的環(huán)境數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理，將具有友好界面的信息顯示在觸摸屏上，用戶可以通過按鍵或觸摸屏顯示任何子機(jī)器人的環(huán)境信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征在于所述的多機(jī)器人系統(tǒng)中的傳感器標(biāo)定工作流程當(dāng)多機(jī)器人系統(tǒng)開始工作時(shí)，無線遙控智能終端發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的傳感器信息給1號(hào)子機(jī)器人，1號(hào)子機(jī)器人利用該信息進(jìn)行標(biāo)定， 當(dāng)多機(jī)器人系統(tǒng)中的新的子機(jī)器人時(shí)，無線遙控智能終端發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的傳感器信息給新增加機(jī)器人，新增加的子機(jī)器人利用該信息進(jìn)行標(biāo)定。
全文摘要
本發(fā)明為一種礦井自主智能探測多機(jī)器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征在于無線遙控智能終端中央微處理器，中央微處理器使用ARM11微處理器，中央微處理器通過串口與控制按鍵板通訊，中央微處理器帶有AD接口，紅外瓦斯監(jiān)測傳感器通過放大電路將其信號(hào)放大到標(biāo)準(zhǔn)的電壓信號(hào)，然后輸入到中央微處理器的AD接口，無線通訊模塊通過SPI口與中央微處理器連接，中央微處理器帶有觸摸液晶屏驅(qū)動(dòng)接口，通過該接口與觸摸液晶屏相連接；此外還包括智能通訊協(xié)調(diào)模塊、控制命令分析模塊、圖像解壓與顯示模塊、環(huán)境信息顯示模塊、傳感器標(biāo)定模塊。本發(fā)明解決了礦井多機(jī)器人系統(tǒng)的遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)和遙控問題，并具有防爆功能。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102314169SQ201010237460
公開日2012年1月11日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者周勇, 楊伯群, 王宣, 蔣金鵬, 邱平平, 陳琳 申請人:上海中為智能機(jī)器人有限公司