一種災(zāi)害現(xiàn)場可飛行的多功能機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種搜救裝置，尤其是一種災(zāi)害現(xiàn)場可飛行的多功能機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]為救援而采取先進科學技術(shù)研制的機器人，如地震救援機器人，它是一種專門用于大地震后在地下商場的廢墟中尋找幸存者執(zhí)行救援任務(wù)的機器人。這種機器人配備了彩色攝像機，熱成像儀和通訊系統(tǒng)。中國在“十一五”期間，已經(jīng)將“廢墟搜索與輔助救援機器人”項目列入國家863重點項目，由中科院沈陽自動化所機器人學國家重點實驗室與中國地震應(yīng)急搜救中心聯(lián)合承擔研制，并成功研制出“廢墟可變形搜救機器人、機器人化生命探測儀、旋翼無人機”三款機器人。這三款機器人曾經(jīng)被國家地震局評為“十一五”以來最具應(yīng)用實效的10項科技成果之一。2013年4月20日，四川雅安地震發(fā)生后，沈陽自動化所科研人員迅速反應(yīng)，已于20日下午組成臨時搜救隊隨同機器人急赴災(zāi)區(qū)開展救援工作。
[0003]世界各地每年都遭受著無數(shù)自然或人為災(zāi)害的破壞，災(zāi)害發(fā)生后施救人員迫切的想了解現(xiàn)場的具體狀況，搜尋被困人員。災(zāi)害后的現(xiàn)場本身具備極大的不確定性，在無法保證救援人員安全進入事故現(xiàn)場的情況下，救援人員很難準確判斷現(xiàn)場情況，難以開展及時有效地搜救被困人員。而這種情況下，機器人的介入就能有效地降低救援者傷害概率，同時提高救援的工作效率。
[0004]現(xiàn)有搜救機器人存在很多不足，不夠智能，大多采用輪式結(jié)構(gòu)，越障能力不強；人機交互性弱；不能快速到達指定位置；導航定位精度不高；數(shù)據(jù)傳輸速率慢；不能探測空氣各氣體成分含量；搜救到被困人員后不能給于必要的救助；電池使用時間短，從而導致機器人適應(yīng)環(huán)境能力較弱。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述技術(shù)的不足，本實用新型提供一種災(zāi)害現(xiàn)場可飛行的多功能機器人，該搜救機器人具有較高的人工智能，能快速到達指定位置，人機交互性高，越障能力強，導航定位精度高，數(shù)據(jù)傳輸速率快，且能探測空氣各氣體成分含量，搜救到被困人員后能給于必要的救助，機器人搜救靈活性及適應(yīng)環(huán)境能力較強。
[0006]一種災(zāi)害現(xiàn)場可飛行的多功能機器人，包括控制模塊，感知模塊，機械手模塊，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，導航定位模塊，飛行移動模塊，動力驅(qū)動模塊，圖像采集與處理模塊，人機交互模塊，急救物品庫模塊組成；
[0007]所述控制模塊由ARM控制器組成；通過對ARM控制器編程即可實現(xiàn)對其他模塊進行輸入輸出控制；
[0008]所述感知系統(tǒng)由紅外壁障傳感器、熱釋電傳感器、氣體檢測傳感器組成；感知系統(tǒng)作用，紅外壁障傳感器作為機器人行進過程中的障礙物判斷，熱釋電傳感器用于檢測出人體，氣體檢測傳感器可檢測災(zāi)害現(xiàn)場中的二氧化碳、一氧化碳、甲烷等氣體；
[0009]所述機械手模塊由機械手組成；作用是機器人行進過程中物品抓取及排障；
[0010]所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊由3G/4G及衛(wèi)星通信模塊組成；可用于大數(shù)據(jù)快速傳輸；
[0011]所述導航定位模塊由北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，基站定位系統(tǒng)組成；用于機器人行進中的定位及實時導航。導航定位模塊同時內(nèi)嵌了北斗芯片和基站定位技術(shù)，能在二種定位方式中間自由切換，當終端搜不到衛(wèi)星的時候會以基站方式定位，而到了室外一旦搜星成功，終端會自動切換到北斗定位。二種技術(shù)來回切換，能提供最準確的位置信息；
[0012]所述飛行移動模塊由八軸旋翼飛行器和履帶輪組成；八軸旋翼飛行器用于飛行模式狀態(tài)提供飛行動力，履帶輪用于在地面行走狀態(tài)提供動力；
[0013]所述動力驅(qū)動模塊由大容量電池組和無線充電模塊組成；動力驅(qū)動模塊分別為八軸旋翼飛行器、履帶輪及機械手提供動力，機器人作業(yè)時可由無線充電模塊進行輔助充電，延長使用時間；
[0014]所述圖像采集與處理模塊由高清紅外攝像頭、DSP處理器、Flash存儲器組成；用于獲取災(zāi)害現(xiàn)場的實時圖像；
[0015]所述人機交互模塊由手工遙控模式、語音識別模式、自主搜尋模式組成；完成與機器人的人機交互；
[0016]所述急救物品庫模塊由急救物品庫組成；急救物品庫由金屬制成的方筐組成，可根據(jù)不同要求攜帶氧氣瓶、滅火器和急救物品，為搜救到的被困人員提夠必要的救助；
[0017]感知模塊，機械手模塊，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，導航定位模塊，飛行移動模塊，圖像采集與處理模塊，人機交互模塊，急救物品庫模塊都要連接到控制模塊，機械手模塊和飛行移動模塊都要連接到動力驅(qū)動模塊。
[0018]本實用新型具有如下有益效果:
[0019]一種災(zāi)害現(xiàn)場可飛行的多功能機器人，該搜救機器人具有較高的人工智能，能快速到達指定位置，人機交互性高，越障能力強，導航定位精度高，數(shù)據(jù)傳輸速率快，且能探測空氣各氣體成分含量，搜救到被困人員后能給于必要的救助，機器人搜救靈活性及適應(yīng)環(huán)境能力較強。
【附圖說明】
[0020]圖1為救援機器人結(jié)構(gòu)簡圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的闡述，但不是對本發(fā)明的限定。
[0022]一種災(zāi)害現(xiàn)場可飛行的多功能機器人，包括控制模塊1，感知模塊2，機械手模塊3，無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4，導航定位模塊5，飛行移動模塊6，動力驅(qū)動模塊7，圖像采集與處理模塊8，人機交互模塊9，急救物品庫模塊10組成。
[0023]所述控制模塊I由ARM控制器1-1組成；通過對ARM控制器1_1編程即可實現(xiàn)對其他模塊進行輸入輸出控制。
[0024]所述感知系統(tǒng)2由紅外壁障傳感器2-1、熱釋電傳感器2-2、氣體檢測傳感器2_3組成；紅外壁障傳感器2-1作為機器人行進過程中的障礙物判斷，熱釋電傳感器2-2用于檢測出人體，氣體檢測傳感器2-3可檢測災(zāi)害現(xiàn)場中的二氧化碳、一氧化碳、甲烷等氣體。
[0025]所述機械手模塊3由機械手3-1組成；作用是機器人行進過程中物品抓取及排障。
[0026]所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4由3G/4G及衛(wèi)星通信模塊組成；可用于大數(shù)據(jù)快速傳輸。
[0027]所述導航定位模塊5由北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)5-1，基站定位系統(tǒng)5-2組成；用于機器人行進中的定位及實時導航。導航定位模塊5同時內(nèi)嵌了北斗芯片和基站定位技術(shù)，能在二種定位方式中間自由切換，當終端搜不到衛(wèi)星的時候會以基站方式定位，而到了室外一旦搜星成功，終端會自動切換到北斗定位。二種技術(shù)來回切換，能提供最準確的位置信息。
[0028]所述飛行移動模塊6由八軸旋翼飛行器6-1和履帶輪6-2組成；八軸旋翼飛行器6-1用于飛行模式狀態(tài)提供飛行動力，履帶輪6-2用于在地面行走狀態(tài)提供