專利名稱：一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人控制裝置，尤其是涉及一種3瓦斯探測(cè)、聲音 報(bào)警預(yù)警機(jī)器人裝置。具體地說(shuō)，它是一種在可用軀體模塊根據(jù)礦井下需要搭建 多種車(軌道)型的機(jī)器人，并且以拼裝的軀體模塊骨架中裝置的單片機(jī)中央控 制器為核心，編程簡(jiǎn)單，控制效率高，同時(shí)具有車(軌道)型功能和高靈敏度的 3瓦斯探頭探測(cè)、巡邏跟蹤、聲音報(bào)警預(yù)警功能的車型裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，礦井、煤窯瓦斯超標(biāo)爆炸所引起的火災(zāi)和人員傷亡，造成很大的 損失。當(dāng)前的礦井下采用的瓦斯探測(cè)、預(yù)警裝置均采用固定基地型裝置，其價(jià)格 高且不能移動(dòng)，對(duì)新開(kāi)工作面時(shí)泄漏出來(lái)的瓦斯均不能進(jìn)行探測(cè)和預(yù)警，因而造 成事故隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是在于提供民一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 操作靈活,價(jià)廉；以單片機(jī)中央控制器為核心的來(lái)實(shí)現(xiàn)同時(shí)具有車型功能和自主 搜索和高靈敏感測(cè)瓦斯、巡邏跟蹤、聲音報(bào)警預(yù)警功能的車型(軌道)裝置的機(jī) 器人。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)措施 本實(shí)用新型包括鋁合金安裝主板、電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架、電動(dòng)機(jī) 支架板、6V電源插座、電動(dòng)機(jī)插座，單片機(jī)中央控制器，以單片機(jī)中央控制器 為核心部件，觸感傳感器的輸出端與觸感放大三極管的輸入端相連接，觸感放大 三極管的輸出端與單片機(jī)中央控制器的接口P3. 0口相連接，用于檢測(cè)障礙；第
一 A/D變換器的輸入端與第一瓦斯傳感器的輸出端相達(dá)接，—褕出瑞'與單片機(jī)中
央控制器的接口Pl. 0 口相連接，用于檢測(cè)瓦斯氣體；第二A/D變換器的輸入
端與第二瓦斯傳感器的輸出端相連接，輸出端與單片機(jī)中央控制器的接口Pl. 4 口相連接，也用于檢測(cè)瓦斯氣體；第三A/D變換器的輸入端與第三瓦斯傳感器 的輸出端相連接，輸出端與單片機(jī)中央控制器的接口Pl. 6口相連接，同樣用于 檢測(cè)瓦斯氣體。用來(lái)提高探測(cè)靈敏度的三個(gè)瓦斯傳感器中，只要有一個(gè)瓦斯傳感 器感測(cè)到瓦斯氣體，就會(huì)發(fā)出預(yù)警警報(bào)聲音。左后車輪軸支架、右后車輪軸支架、 電動(dòng)機(jī)支架板、電池盒附帶電路板揚(yáng)聲器支架均安裝在鋁合金安裝主板上，電動(dòng) 機(jī)支架板、左后車輪軸支架、右后車輪軸支架、電動(dòng)機(jī)變速齒輪箱、電動(dòng)機(jī)、來(lái) 完成觸感后反向行進(jìn)。
所述的A/D變換器共3個(gè)，皆為CD4094集成電路。其中，第一A/D變
換器的輸入端與第一瓦斯傳感器的輸出端相連接，其輸出端與單片機(jī)中央控制器 的接口Pl. 0口相連接；第二A/D變換器的輸入端與第二瓦斯傳感器的輸出端 相連接，其輸出端與單片機(jī)中央控制器的接口Pl. 4口相連接；第三A/D變換 器的輸入端與第三瓦斯傳感器擴(kuò)展接口的輸出端相連接，其輸出端與單片機(jī)中央 控制器的接口Pl. 6口相連接。
第1驅(qū)動(dòng)器7(音頻)的輸入端經(jīng)音頻放大三極管Q2，再經(jīng)電阻R與單片機(jī)中 央控制器的接口 P3. 2 口相連接，電動(dòng)機(jī)控制電路9的輸入端直接與單片機(jī)中央 控制器6的接口P3. 4口相連接。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案由單片機(jī)中央控制器的主程序決定實(shí)現(xiàn)，主程序的指 令存儲(chǔ)在電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器里。在單片機(jī)中央控制器接收到某路傳感器 的信號(hào)后，便執(zhí)行聲音報(bào)警任務(wù)功能，以達(dá)到奏段火警音樂(lè)的目的。比如當(dāng)在 機(jī)器人的前方發(fā)來(lái)的瓦斯信號(hào)， 一個(gè)裝在機(jī)器人軀體骨架中瓦斯傳感器，接收到 前方發(fā)來(lái)的該信號(hào)，經(jīng)A/D變換器中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后處理成的數(shù)字信號(hào)，送 入單片機(jī)中央控制器相應(yīng)的輸入口 ，再經(jīng)單片機(jī)中央控制器的相應(yīng)輸出口送至相
應(yīng)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)車輪作出前進(jìn)和報(bào)警的動(dòng)作。又例如，若觸感傳感 器碰觸到前方障礙，可以使機(jī)器人控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩個(gè)車輪停止來(lái)避 開(kāi)障礙物。
本實(shí)用新型基于以單片機(jī)中央控制器為核心，實(shí)現(xiàn)具有車型功能和自主搜尋跟蹤瓦斯功能、自主碰觸障停止的車型(軌道)襄'壹的機(jī)器人。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有國(guó)內(nèi)的固定式瓦斯探測(cè)技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果 本實(shí)用新型具有瓦斯軌道移動(dòng)式跟蹤探測(cè)、聲音報(bào)警預(yù)警、觸感避障、瓦斯
高靈敏感測(cè)。同時(shí)調(diào)試容易方便，工作穩(wěn)定可靠，價(jià)格低廉性能價(jià)格比較高、實(shí)際
應(yīng)用前景好等特點(diǎn)。


圖1為一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置結(jié)構(gòu)示意圖(正面) 圖2為一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置結(jié)構(gòu)示意圖(反面)。 圖3為一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置電路結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架結(jié)構(gòu)示意圖(正面)。 圖5為電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架結(jié)構(gòu)示意圖(反面) 其中，l一觸感傳感器，2—第一瓦斯傳感器，3 —第二瓦斯傳感器，4—第三 瓦斯傳感器，5-l—第一A/D變換器，5-2—第二A/D變換器，5-3—第三A/ D變換器，6—單片機(jī)中央控制器，7—第一驅(qū)動(dòng)器(音頻)，8 —音頻放大器，9一 電動(dòng)機(jī)控制電路，IO—電動(dòng)機(jī)，ll一存儲(chǔ)器，12—第一從動(dòng)輪，13 —第一主動(dòng) 輪，14一第二主動(dòng)輪，15—第二從動(dòng)輪，16—6V電源插座，17—電動(dòng)機(jī)插座， 18—傳感器插座，19一揚(yáng)聲器插座，20—左后車輪軸支架，21 —右后車輪軸支架， 22 —電動(dòng)機(jī)變速齒輪箱，23 —電動(dòng)機(jī)支架板，24—鋁合金安裝主板，25 —電池 盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架，25-1_電池盒、25-2—附帶電路板支架、25-3—揚(yáng) 聲器支架，25-1-1—電池盒上蓋，25-1-2—電池盒主體，25-1-3 —電池盒上蓋反面， 25-.1-4—電池盒主體反面，Q1—觸感放大三極管，Q2—音頻放大三極管。
具體實(shí)施方式
根據(jù)圖l、圖2、圖3可知，本實(shí)用新型包括電動(dòng)機(jī)支架板23、鋁合金安裝 主板24、電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架25、單片機(jī)中央控制器6(MU20C51B)， 觸感傳感器1的輸出端與觸感放大三極管Q1的輸入端相連接，觸感放大三極管 Ql的輸出端與單片機(jī)中央控制器6的接口P3. 0口相連接，用于檢測(cè)障礙；第 一 A/D變換器5-l(CD4094)的輸入端與第一瓦斯傳感器2的輸出端相連接，輸出
端與單片機(jī)中央控制器6的接口P1. 0口相連接，用于檢測(cè)瓦斯氣'體，跟蹤瓦斯 氣體發(fā)出的方向來(lái)進(jìn)行跟蹤；第二 A/D變換器5-2(CD4094)的輸入端也與第二瓦 斯傳感器3的輸出端相連接，輸出端與單片機(jī)中央控制器6的接口P1. 4口相連 接，用于檢測(cè)瓦斯氣體，跟蹤瓦斯氣體發(fā)出的方向來(lái)進(jìn)行跟蹤；第三A/D變換器 5-3(CD4094)的輸入端同樣與第三瓦斯傳感器4輸出端相連接，輸出端與單片機(jī) 中央控制器6的接口P1. 6口相連接，用于檢測(cè)瓦斯氣體,跟蹤瓦斯氣體發(fā)出的 方向來(lái)進(jìn)行跟蹤。
觸感傳感器1為TK48A，瓦斯傳感器2、 3、 4為WS — 1A。
所述的驅(qū)動(dòng)器共2個(gè)，分別為第一驅(qū)動(dòng)器7 (音頻)YBC-2B，電動(dòng)機(jī)控制 電路9為DCC-3，其中第1驅(qū)動(dòng)器7(音頻)的輸入端經(jīng)音頻放大三極管Q2，再經(jīng) 電阻R與單片機(jī)中央控制器的接口 P3. 2 口相連接，電動(dòng)機(jī)控制電路9的輸入 端直接與單片機(jī)中央控制器6的接口P3. 4口相連接。
存儲(chǔ)器11與單片機(jī)中央控制器6的電阻R和接口 DA 口相連接；第一驅(qū)動(dòng) 器7、電動(dòng)機(jī)控制電路9上端接電源。存儲(chǔ)器11采用RM-3 24CD8A。
電動(dòng)機(jī)插座17與電動(dòng)機(jī)控制電路9相連，電動(dòng)機(jī)控制電路9與電動(dòng)機(jī)10 相連，變速箱22分別與電動(dòng)機(jī)10、第一主動(dòng)輪13、第二主動(dòng)輪14相連，變速 箱22固定在電動(dòng)機(jī)支架板23上；第一從動(dòng)輪12和第二從動(dòng)輪15同連在一根鐵 金屬軸上，該金屬軸對(duì)穿在左后車輪軸支架29和右后車輪軸支架21上，第一從 動(dòng)輪12、第一主動(dòng)輪13、第二主動(dòng)輪14、第二從動(dòng)輪15共同完成左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、 前進(jìn)、后退。電動(dòng)機(jī)支架板23、左后車輪軸支架20、右后車輪軸支架21均安裝 在鋁合金安裝主板24上。
第一從動(dòng)輪12、第一主動(dòng)輪13、第二主動(dòng)輪14、第二從動(dòng)輪15均為dM5mm 的軌道車輪型。電動(dòng)機(jī)10為DJ48。
傳感器插座18和觸感傳感器1相連，便于觸感傳感器1拆卸與更換。觸感 傳感器1安裝在電動(dòng)機(jī)支架板23上，且在電動(dòng)機(jī)支架板23的前面突出的中間位 置。第一瓦斯傳感器2、第二瓦斯傳感器3、第三瓦斯傳感器4為了保證與電路 接觸良好，提高可靠性和穩(wěn)定性，均焊接在路板和揚(yáng)聲器支架25前面。
6V電源插座16分別與單片機(jī)中央控制器6的VCC端、音頻放大三極管Q2、 存儲(chǔ)器ll、電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架25相連，提供電源。電池盒附帶電
路板和揚(yáng)聲器支架25上附帶有電路板支架、揚(yáng)聲^支架用于支撐電路板和揚(yáng)聲 器。電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架25安裝在鋁合金安裝主板24上。
根據(jù)圖4可知，鋁合金安裝主板24為135*55*5畫長(zhǎng)方體板，呈實(shí)心結(jié)構(gòu)， 鋁合金安裝主板具有抗擠壓、抗拉伸、抗碰撞的功能。
左后車輪軸支架20、左后車輪軸支架21均為4>40*18*5咖的半圓型，且無(wú) 正和反之分。
電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架25，由電池盒25 — 1、附帶電路板支架25 一2、揚(yáng)聲器支架25—3組成，電路板安在電路板支架25—2上，揚(yáng)聲器安在揚(yáng) 聲器支架25_3里，電路板支架25-2與電池盒上蓋25-1-1連接，揚(yáng)聲器支架25-3 安裝在電路板支架25-2下。
根據(jù)圖4、圖5可知，電池盒25-l由電池盒上蓋25—l一l，電池盒主體25 一1—2組成，電池盒上蓋反面為25 — 1一3，電池盒主體反面為25 — 1—4，電池 盒上蓋25 — 1一1蓋在電池盒主體25 —1_2上，電池盒主體反面25 — 1一4的連 在鋁合金安裝主板24上。
權(quán)利要求1、一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置，它包括電動(dòng)機(jī)支架板(23)、鋁合金安裝主板(24)、電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架(25)、6V電源插座(16)、電動(dòng)機(jī)插座(17)，其特征在于第一A/D變換器(5-1)的輸入端與瓦斯(1)氣敏傳感器的輸出端相連接，輸出端與單片機(jī)中央控制器(6)的接口P1.0口相連接，第二A/D變換器(5-2)的輸入端與瓦斯(2)氣敏傳感器(3)的輸出端相連接，輸出端與單片機(jī)中央控制器(6)的接口P1.4口相連接，第三A/D變換器(5-3)的輸入端與瓦斯(3)氣敏傳感器擴(kuò)展接口(4)的輸出端相連接，輸出端與單片機(jī)中央控制器(6)的接口P1.6口相連接，報(bào)警驅(qū)動(dòng)器(7)的輸入端經(jīng)音頻放大三極管Q2、電阻R與單片機(jī)中央控制器(6)的接口P3.2口相連接，電動(dòng)機(jī)控制電路(9)的輸入端與單片機(jī)中央控制器(6)的接口P3.4口相連接，存儲(chǔ)器(11)與單片機(jī)中央控制器(6)的電阻R和接口DA口相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置，其特征在于電 動(dòng)機(jī)插座(17)與電動(dòng)機(jī)控制電路(9)相連、電動(dòng)機(jī)控制電路(9)與電動(dòng)機(jī)(10灘連， 前輪變速箱(22)與電動(dòng)機(jī)(10)、第一主動(dòng)輪(13)和第二主動(dòng)輪(14)相連，前輪變速 箱(22)固定在電動(dòng)機(jī)支架板(23)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置，其特征在于6V 電源插座(16)分別與單片機(jī)中央控制器(6)的VCC端、音頻放大三極管(Q2)、存儲(chǔ) 器(ll)、電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架(25)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置，其特征在于鋁 合金安裝主板(24)為長(zhǎng)方體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置，其特征在于電 池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架(25)，由電池盒(25-l)、附帶電路板支架(25-2)、揚(yáng) 聲器支架(25-3)組成，電路板支架(25-2)與電池盒上蓋(25-l-l)連接，揚(yáng)聲器支架 (25-3)安裝在電路板支架(25-2)下。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種瓦斯探測(cè)預(yù)警機(jī)器人裝置，它包括鋁合金安裝主板、電池盒附帶電路板和揚(yáng)聲器支架、電動(dòng)機(jī)支架板、6V電源插座、電動(dòng)機(jī)插座，聲音報(bào)警驅(qū)動(dòng)器經(jīng)音頻放大三極管、電阻與單片機(jī)中央控制器相連接，電動(dòng)機(jī)控制電路與單片機(jī)中央控制器相連接，存儲(chǔ)器與單片機(jī)中央控制器相連接。本實(shí)用新型采用瓦斯探頭技術(shù)，具有探測(cè)靈敏度高，工作穩(wěn)定可靠，成本低且性能價(jià)格比較高、適合礦井下的瓦斯探測(cè)與聲音報(bào)警預(yù)警，應(yīng)用前景好等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08B21/00GK201187325SQ20082006554
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月29日
發(fā)明者煦 徐 申請(qǐng)人:煦 徐