專利名稱：礦井自主智能探測多機器人系統(tǒng)無線遙控智能終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于礦井井下多機器人系統(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器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，能解決多 機器人系統(tǒng)中各子機器人的有效控制，屬于礦井探測機器人技術(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， 據(jù)不完全統(tǒng)計2006年初至2009年底，國內(nèi)煤礦發(fā)生近千起礦難，導致大量礦工死亡。 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?shù)V井井下自主智能探測機器人為探 測環(huán)境信息超過某種極限時，救援隊員就不能進入此環(huán)境中實施救援，以免引起二次爆 炸，避免導致救援隊員的傷亡。多機器人系統(tǒng)是煤礦搜索探測機器人的發(fā)展方向。目前有一些專利設計了此方面的內(nèi)容。CN 2623425Y提出了仿人機器人的遙控 器。但是該專利并沒有設計通訊距離檢測功能，無法用于礦井多機器人系統(tǒng)的遙控。CN 200970771Y涉及五自由度多關(guān)節(jié)機器人智能遙控器。該機器人是對單一的自主機器人進 行遙控，無法解決由多個自主機器人組成的多機器人系統(tǒng)的遙控。CN201120166涉及人 機對抗式足球機器人遙控器。該遙控器也是最單一的自主機器人進行遙控，無法解決由 多個自主機器人組成的多機器人系統(tǒng)的遙控，同時該遙控器無法通過輸入方式獲取機器 人運行環(huán)境的信息。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是解決礦井多機器人系統(tǒng)的遠程協(xié)調(diào)和遙控問題，提出了一 種新的礦井井下多機器人系統(tǒng)的無線遙控智能終端。該智能終端按照礦井國家標準設 計，設有防爆外殼，具有防爆功能；能檢測多機器人系統(tǒng)中子機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，作為多機器人系統(tǒng)中子機器人傳感器的標定；無 線遙控智能終端可以控制多機器人系統(tǒng)中任何子機器人，并通過無線網(wǎng)絡獲取子機器人 的系統(tǒng)狀態(tài)和傳感器測得的礦井環(huán)境參數(shù)。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種礦井自主智能探測多機器人系統(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放大到標準的電壓信號，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 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、傳感器標定模塊。無線通訊模塊作為無線遙控智能終端與多機器人系統(tǒng)連接的模塊。多機器人系 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器人系統(tǒng)中不同的子機器人進行控制，并獲取不同子機器人的環(huán)境信息。智能通訊協(xié)調(diào)模塊用于檢測多機器人系統(tǒng)中離無線遙控智能終端最近的子機器 人之間的距離。當最后一個子機器人與無線遙控終端的距離太大，通訊不可靠時，無線 遙控終端將自動提醒操作人員增加多機器人系統(tǒng)中的子機器人?？刂泼罘治瞿K主要對與操作人員進行人機交互的按鍵板和觸摸屏的命令進 行分析，然后對調(diào)用相應的模塊進行處理。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。傳感器標定模塊，主要用于多機器人中子機器人傳感器的標定。無線遙控智能 終端安裝了紅外氣體檢測模塊，當每個子機器人開始工作時，利用無線遙控智能終端的 傳感器信息進行標定。本實用新型的有益效果是本實用新型解決了礦井多機器人系統(tǒng)的遠程協(xié)調(diào)和 遙控問題，并具有防爆功能；能檢測多機器人系統(tǒng)中子機器人與遙控智能終端之間的通 訊距離；可以控制多機器人系統(tǒng)中任何子機器人，并通過無線網(wǎng)絡獲取子機器人的系統(tǒng) 狀態(tài)和傳感器測得的礦井環(huán)境參數(shù)。

圖1是本實用新型礦井井下多機器人系統(tǒng)的無線遙控智能終端的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實用新型智能通訊協(xié)調(diào)模塊的工作流程圖。圖3是本實用新型控制分析模塊的工作流程圖。圖4是本實用新型圖像解壓與顯示模塊的工作流程圖。圖5是本實用新型環(huán)境信息顯示模塊的工作流程圖。圖6是本實用新型多機器人系統(tǒng)中的傳感器標定工作流程圖。
具體實施方式
根據(jù)附圖1，本實用新型礦井井下多機器人系統(tǒng)的無線遙控智能終端的結(jié)構(gòu)框 圖。本實用新型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將其信號放大到標準的電壓信號，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)動接口，通過該接口與觸摸液晶屏6相連接。根據(jù)附圖2，本實用新型智能通訊協(xié)調(diào)模塊的工作流程圖。當多機器人系統(tǒng)開始 工作時，無線遙控智能終端發(fā)送目標信息給最前端的子機器人，然后檢測最后端的子機 器人。當通訊距離大于設定的距離，通訊不可靠時，遙控智能終端將提醒救援隊員增加 多機器人系統(tǒng)中的子機器人。根據(jù)附圖3，本實用新型控制分析模塊的工作流程圖。當操作人員進行操作按鍵 板和觸摸屏時，系統(tǒng)產(chǎn)生中斷，對命令進行分析，然后對調(diào)用相應的模塊進行處理。
4[0022]根據(jù)附圖4，本實用新型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器人的靜態(tài)圖像。根據(jù)附圖5，本實用新型環(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器人的環(huán)境信息。根據(jù)附圖6，本實用新型多機器人系統(tǒng)中的傳感器標定工作流程圖。當多機器人 系統(tǒng)開始工作時，無線遙控智能終端發(fā)送標準的傳感器信息給1號子機器人，1號子機器 人利用該信息進行標定。當多機器人系統(tǒng)中的新的子機器人時，無線遙控智能終端發(fā)送 標準的傳感器信息給新增加機器人，新增加的子機器人利用該信息進行標定。
權(quán)利要求1.一種礦井自主智能探測多機器人系統(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 號放大到標準的電壓信號，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)模塊與子機器人通過無線信號連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征 在于所述控制命令分析模塊與操作按鍵板和觸摸屏通過觸摸液晶屏驅(qū)動接口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機器人系統(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與無線通訊模塊通過無線信號連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特征 在于所述的環(huán)境信息顯示模塊與無線通訊模塊通過無線信號連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦井自主智能探測多機器人系統(tǒng)無線遙控智能終端，其特 征在于所述的多機器人系統(tǒng)中的傳感器標定模塊與無線遙控智能終端通過無線信號連 接。
專利摘要本實用新型為一種礦井自主智能探測多機器人系統(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放大到標準的電壓信號，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、傳感器標定模塊。本實用新型解決了礦井多機器人系統(tǒng)的遠程協(xié)調(diào)和遙控問題，并具有防爆功能。
文檔編號G05B19/418GK201796272SQ201020271960
公開日2011年4月13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:上海中為智能機器人有限公司