本发明涉及防爆侦察技术领域,特别是涉及一种远程控制防爆侦察系统。
背景技术:
公开号为cn107878584a的文献公开了一种防爆型侦察机器人及工作方法,包括防爆型侦察机器人移动平台、防爆型环境参数采集机构、防爆型红外数据采集机构、防爆型摄像机构和上位机控制台,在经过左右高度不同的障碍物时不掉带或侧翻;遇到高温火焰对自身本体或履带烧灼时仍能安全行进;通过通讯协议及控制机制,实现目标驱动下的底盘控制算法,提高机器人运动响应速度和控制精度;然而该方式虽然一定情况下可进行对侦察机器人的远程操控,但是实际应用中,通讯控制系统可靠性与稳定性较差,信号数据延迟严重,无法及时回传后台,并且该机器人的上位机操控箱体积较大,较沉,使用极其不便,而且实际应用场景中仅能对机器人周边环境侦察,且功能单一,无法对远距离设备侦察,遇到坍塌事故,机器人上装的设备极易被重物砸落损坏,机器人无自保护功能。
公开号为cn108686324a的文献公开了一种消防灭火侦察防爆机器人,包括机器人终端和遥控操作箱,机器人终端包括防爆底盘,防爆底盘上方设有消防炮、水幕喷头、升降平台、防爆大灯、报警灯、防爆红外热像仪、防爆拾音器、防爆音响、第一数传天线、第一图传天线和防爆激光避障传感器,遥控操作箱包括背负箱和手操箱,该机器人采用履带式底盘、可搭载消防水炮、有毒有害气体探测器等不同上装,对事故现场进行探测、救援、灭火等,但是该类型机器人通讯控制系统可靠性与稳定性较差,在地下设施仓库中信号极差,数据延迟严重,并无法对远距离设备侦察,遇到坍塌事故,机器人上装的设备极易被重物砸落损坏。并且该机器人仅能单台进行操控,无法联入多台机器人自主网。
技术实现要素:
基于此,本发明的目的是提供一种远程控制防爆侦察系统,以提高通讯控制的可靠性与稳定性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明公开一种远程控制防爆侦察系统,所述系统包括:手持遥控器和多台防爆型侦察机器人;
所述手持遥控器采用mesh自由分布式组网方式与多台所述防爆型侦察机器人连接,用于远程无线遥控所述防爆型侦察机器人,还用于显示所述防爆型侦察机器人采集的数据。
可选的,所述系统还包括:
mesh中继设备;所述mesh中继设备分别与所述手持遥控器和多台所述防爆型侦察机器人无线连接;所述mesh中继设备用于构建通信自组网络实现所述手持遥控器和多台所述防爆型侦察机器人之间相互通讯。
可选的,所述防爆型侦察机器人包括:
履带式移动底盘、机器人本体、控制器和第一数据采集设备;
所述机器人本体设置在所述履带式移动底盘上,所述控制器设置在所述机器人本体内部,所述第一数据采集设备设置在所述机器人本体上;
所述控制器与所述手持遥控器无线连接,用于根据所述手持遥控器发送的运动指令控制所述履带式移动底盘移动;所述控制器与所述第一数据采集设备连接,用于将所述第一数据采集设备采集的第一数据发送至所述手持遥控器,以使所述手持遥控器显示所述第一数据采集设备采集的第一数据。
可选的,所述防爆型侦察机器人还包括:
第二数据采集设备,设置在所述机器人本体上,与所述控制器连接,用于采集第二数据并通过所述控制器发送至所述手持遥控器,以使所述手持遥控器显示所述第二数据采集设备采集的第二数据。
可选的,所述防爆型侦察机器人还包括:
防护装置,设置在所述履带式移动底盘上,与所述第一数据采集设备对应设置,用于抵御所述第一数据采集设备上方落物,防止砸坏所述第一数据采集设备。
可选的,所述防爆型侦察机器人还包括:升降杆;
所述升降杆设置在所述机器人本体的升降平台上,所述升降杆与所述控制器连接,所述第二数据采集设备设置在所述升降杆的顶端;所述手持遥控器通过所述控制器控制所述升降杆上升和下降,以使所述第二数据采集设备能够采集到远方的第二数据。
可选的,所述第一数据采集设备包括:
热成像仪,用于采集热量信息;
第一摄像头,用于采集低处视频信息;
温湿度传感器,用于采集温度和湿度;
第一气体传感器,用于采集低处气体;
所述控制器分别与所述热成像仪、所述第一摄像头、所述温湿度传感器和所述第一气体传感器连接,用于将采集的第一数据发送至所述手持遥控器进行显示;所述第一数据包括热量信息、低处视频信息、温度、湿度以及低处气体。
可选的,所述第二数据采集设备包括:
第二摄像头,用于采集高处视频信息;
第二气体传感器,用于采集高处气体;
所述控制器分别与所述第二摄像头和所述第二气体传感器连接,用于将采集的第二数据发送至所述手持遥控器进行显示;所述第二数据包括高处视频信息以及高处气体。
可选的,所述第一数据采集设备、所述第二数据采集设备均通过rs485接口总线或can接口总线与所述控制器连接。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:
本发明公开一种远程控制防爆侦察系统,所述系统包括:手持遥控器和多台防爆型侦察机器人;所述手持遥控器采用mesh自由分布式组网方式与多台所述防爆型侦察机器人连接,用于远程无线遥控所述防爆型侦察机器人,还用于显示所述防爆型侦察机器人采集的数据。本发明通过设置手持遥控器,不仅减轻了现有遥控设备庞大沉重、不易操作的问题,还采用了mesh自由分布式组网方式远程无线遥控多台所述防爆型侦察机器人,即使在地下车库中也可保持通讯稳定可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例远程控制防爆侦察系统结构图一;
图2为本发明实施例远程控制防爆侦察系统结构图二;
其中,1、手持遥控器,2、防爆型侦察机器人,21、履带式移动底盘,22、机器人本体,23、第一数据采集设备,24、第二数据采集设备,25、防护装置,26、升降杆,3、mesh中继设备。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种远程控制防爆侦察系统,以提高通讯控制的可靠性与稳定性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例远程控制防爆侦察系统结构图一,如图1所示,本发明公开一种远程控制防爆侦察系统,所述系统包括:手持遥控器1和多台防爆型侦察机器人2;所述手持遥控器1采用mesh自由分布式组网方式与多台所述防爆型侦察机器人2连接,用于远程无线遥控所述防爆型侦察机器人2,还用于显示所述防爆型侦察机器人2采集的数据。所述手持遥控器1能够实现地面距离大于1km远程无线遥控。
作为一种实施方式,本发明所述防爆型侦察机器人2包括:履带式移动底盘21、机器人本体22、控制器和第一数据采集设备23;所述机器人本体22设置在所述履带式移动底盘21上,所述控制器设置在所述机器人本体22内部,所述第一数据采集设备23设置在所述机器人本体22上;所述控制器与所述手持遥控器1无线连接,用于根据所述手持遥控器1发送的运动指令控制所述履带式移动底盘21移动;所述控制器与所述第一数据采集设备23连接,用于将所述第一数据采集设备23采集的第一数据发送至所述手持遥控器1,以使所述手持遥控器1显示所述第一数据采集设备23采集的第一数据。
具体的,所述控制器通过设置在所述机器人本体22内的遥控发射机将所述第一数据采集设备23采集的第一数据发送至所述手持遥控器1。
本发明采用履带式移动底盘21结构进行移动,该底盘结构地形适应性强,能够提高移动过程的稳定性。
作为一种实施方式,本发明所述防爆型侦察机器人2还包括:
第二数据采集设备24,设置在所述机器人本体22上,与所述控制器连接,用于采集第二数据并通过所述控制器发送至所述手持遥控器1,以使所述手持遥控器1显示所述第二数据采集设备24采集的第二数据。
作为一种实施方式,本发明所述防爆型侦察机器人2还包括:
防护装置25,设置在所述履带式移动底盘21上,与所述第一数据采集设备23对应设置,用于抵御所述第一数据采集设备23上方落物,防止砸坏所述第一数据采集设备23;所述防护装置25为“门”型的防护栏。
在易坍塌环境中作业时,所述防护装置25能够抵御上方坠落物体砸坏所述第一数据采集设备23,属于机器人的自防护功能配置。
作为一种实施方式,本发明所述防爆型侦察机器人2还包括:升降杆26;
所述升降杆26设置在所述机器人本体22的升降平台上,所述升降杆26与所述控制器连接,所述第二数据采集设备24设置在所述升降杆26的顶端;所述手持遥控器1通过所述控制器控制所述升降杆26上升和下降,以使所述第二数据采集设备24能够采集到远方的第二数据。
通过所述手持遥控器1上的拨钮开关控制升降杆26升降,在事故现场需要进行远距离探测时,机器人在不平路面上移动时可同时升高行程200mm探测,在针对一些更难探测的危险源,机器人在静止或平地平缓移动情况下时,升降杆26可继续升高到距离地面2.8m的超高距离,进行远距离高处的探测。
作为一种实施方式,本发明所述第一数据采集设备23包括:热成像仪、第一摄像头、温湿度传感器和第一气体传感器;所述热成像仪用于采集热量信息;所述第一摄像头用于采集低处视频信息;所述温湿度传感器用于采集温度和湿度;所述第一气体传感器用于采集低处气体;所述控制器分别与所述热成像仪、所述第一摄像头、所述温湿度传感器和所述第一气体传感器连接,用于将采集的第一数据发送至所述手持遥控器1进行显示;所述第一数据包括热量信息、低处视频信息、温度、湿度以及低处气体。
作为一种实施方式,本发明所述第二数据采集设备24包括:第二摄像头和第二气体传感器;所述第二摄像头用于采集高处视频信息;所述第二气体传感器用于采集高处气体;所述控制器分别与所述第二摄像头和所述第二气体传感器连接,用于将采集的第二数据发送至所述手持遥控器1进行显示;所述第二数据包括高处视频信息以及高处气体。
作为一种实施方式,本发明所述第一数据采集设备23、所述第二数据采集设备24均通过rs485接口总线或can接口总线与所述控制器连接;具体的;所述第一数据采集设备23通过rs485接口总线或can接口总线与所述控制器连接;所述第二数据采集设备24通过rs485接口总线或can接口总线与所述控制器连接。
工作原理:所述防爆型侦察机器人2在工作时,当地面平整且所述防爆型侦察机器人2移动速度平缓时,可操作所述手持遥控器1,使所述升降杆26进行升高,最大升高处距地面2.8米,调整所述防爆型侦察机器人2的位置,可进行更高、更远距离的探测。传统机器人升降平台升级高度小于1.8米,因为考虑机器人运动及爬坡、越障时升级平台不稳定,本发明所述升降杆26升降时仅考虑在机器人静止或低速运动在平坦地面时进行,可进行事故泄漏点等信息的远处侦察。
图2为本发明实施例远程控制防爆侦察系统结构图二,如图2所示,本发明所述系统还包括:
mesh中继设备3;所述mesh中继设备3分别与所述手持遥控器1和多台所述防爆型侦察机器人2无线连接;所述mesh中继设备3用于构建通信自组网络实现所述手持遥控器1和多台所述防爆型侦察机器人2之间相互通讯。具体的,所述控制器将所述第一数据采集设备23采集的第一数据通过所述mesh中继设备3发送至所述手持遥控器1,以使所述手持遥控器1显示所述第一数据采集设备23采集的第一数据。
第二数据采集设备24采集第二数据并依次通过所述控制器和所述mesh中继设备3发送至所述手持遥控器1,以使所述手持遥控器1显示所述第二数据采集设备24采集的第二数据,其他的器件的用途与连接关系均与上述实施例相同,在此不再一一论述。
本发明在所述手持遥控器1与多台所述防爆型侦察机器人2之间设置一个mesh通讯中继设备3时,可极大增加通讯遥控距离,克服传统传输距离短的问题。
本发明公开的远程控制防爆侦察系统可用于爆炸性、坍塌环境等复杂恶劣环境下进行多类环境信息的采集,并可保持稳定可靠、远距离的无线通讯,同时采用轻量化的远程无线遥控设备也极大减轻操作者的负担,使得操作更便捷化,克服一般机器人无线控制系统稳定性差、传输信号延迟严重等特点,极大的提高了侦察机器人在复杂、恶劣等高危环境中的可靠性、安全性和适用性,可代替工作人员进入放射性、高温、易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行侦察、数据采集甚至救援等,并且机器人本身有自保护功能,有效解决了上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。
总结具体优点如下:
1、现有技术侦察机器人遥控设备采用背负式上位机控制台或遥控箱,体积笨重巨大,重量约15kg,极大增加操作人员的负担。针对上述缺陷,本发明采用轻便式手持遥控器,重量约3.5kg,极大提高操作便捷性。
2、现有机器人采用的通讯技术为基于cofdm无线控制系统,其控制命令与图像分通道传输,体积较庞大,通讯失联状况严重,复杂环境下或消防领域通讯可靠性极差,信号容易中断,图像传输延迟严重,而且不可在同一区域操控多台机器人。针对上述缺陷,本发明采用基于mesh技术的无线通讯控制系统,音频、数据、控制一体控制,在地下车库中也可保持通讯稳定可靠,并且可在工作范围内建立mesh自由分布式组网,在同一区域操控多台类型机器人。同时在一定范围内增加一套通讯中继设备,可增加无线控制距离。传统机器人遥控距离一般在1km以内,当增加一台通讯中继设备时,无线传输可靠性仍然很差,信号易中断或延迟。
3、现有机器人上装机构无自防护设备,在大跨度厂房、易坍塌环境中,极易被坍塌的物体砸落损坏,从而丧失功能,严重时机器人通讯中断,无法返回。针对上述缺陷,本发明设计了上装模块的防护装置,保证上装模块的安全性。
4、现有侦察机器人仅能对机器人周边环境进行环境信息采集,机器人上升降平台升降高度较小,视频采集距离仅数米,高度距离仅数米,视野狭小,无法对较远距离环境事故侦察。针对上述缺陷,本发明设计升降杆实现对远距离数据采集,在一些复杂恶劣、有毒有害环境中优势突出。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述系统包括:手持遥控器和多台防爆型侦察机器人;
所述手持遥控器采用mesh自由分布式组网方式与多台所述防爆型侦察机器人连接,用于远程无线遥控所述防爆型侦察机器人,还用于显示所述防爆型侦察机器人采集的数据。
2.根据权利要求1所述的远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述系统还包括:
mesh中继设备;所述mesh中继设备分别与所述手持遥控器和多台所述防爆型侦察机器人无线连接;所述mesh中继设备用于构建通信自组网络实现所述手持遥控器和多台所述防爆型侦察机器人之间相互通讯。
3.根据权利要求1所述的远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述防爆型侦察机器人包括:
履带式移动底盘、机器人本体、控制器和第一数据采集设备;
所述机器人本体设置在所述履带式移动底盘上,所述控制器设置在所述机器人本体内部,所述第一数据采集设备设置在所述机器人本体上;
所述控制器与所述手持遥控器无线连接,用于根据所述手持遥控器发送的运动指令控制所述履带式移动底盘移动;所述控制器与所述第一数据采集设备连接,用于将所述第一数据采集设备采集的第一数据发送至所述手持遥控器,以使所述手持遥控器显示所述第一数据采集设备采集的第一数据。
4.根据权利要求3所述的远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述防爆型侦察机器人还包括:
第二数据采集设备,设置在所述机器人本体上,与所述控制器连接,用于采集第二数据并通过所述控制器发送至所述手持遥控器,以使所述手持遥控器显示所述第二数据采集设备采集的第二数据。
5.根据权利要求4所述的远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述防爆型侦察机器人还包括:
防护装置,设置在所述履带式移动底盘上,与所述第一数据采集设备对应设置,用于抵御所述第一数据采集设备上方落物,防止砸坏所述第一数据采集设备。
6.根据权利要求5所述的远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述防爆型侦察机器人还包括:升降杆;
所述升降杆设置在所述机器人本体的升降平台上,所述升降杆与所述控制器连接,所述第二数据采集设备设置在所述升降杆的顶端;所述手持遥控器通过所述控制器控制所述升降杆上升和下降,以使所述第二数据采集设备能够采集到远方的第二数据。
7.根据权利要求6所述的远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述第一数据采集设备包括:
热成像仪,用于采集热量信息;
第一摄像头,用于采集低处视频信息;
温湿度传感器,用于采集温度和湿度;
第一气体传感器,用于采集低处气体;
所述控制器分别与所述热成像仪、所述第一摄像头、所述温湿度传感器和所述第一气体传感器连接,用于将采集的第一数据发送至所述手持遥控器进行显示;所述第一数据包括热量信息、低处视频信息、温度、湿度以及低处气体。
8.根据权利要求6所述的远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述第二数据采集设备包括:
第二摄像头,用于采集高处视频信息;
第二气体传感器,用于采集高处气体;
所述控制器分别与所述第二摄像头和所述第二气体传感器连接,用于将采集的第二数据发送至所述手持遥控器进行显示;所述第二数据包括高处视频信息以及高处气体。
9.根据权利要求6所述的远程控制防爆侦察系统,其特征在于,所述第一数据采集设备、所述第二数据采集设备均通过rs485接口总线或can接口总线与所述控制器连接。
技术总结