一种能适应各种极端环境的地下探测机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种能适应各种极端环境的地下探测机器人，包括依次相连接的机械部分、检测系统、控制部分和智能处理系统，机械部分与控制部分连接，智能处理系统与检测系统连接。该机器人可以准确快速定位大范围内地下污染所在范围，随后对污染区域进行挖掘、处理并及时将污染物样品送至外围控制中心；具有越障功能，根据检测到的障碍物大小，可以在行走模式和飞行模式间自由切换。智能检测地下层的硬度、地下层中所含的各种成分及含量，及时将污染物样品送至外围控制中心。在不同的工况下，自动切换成多种不同的挖掘模式来挖掘，使能源得到充分利用，具有能源利用率高、工作效率高、智能化程度高、能够作到精确挖掘等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机器人技术，特别是一种能适应各种极端环境的地下探测机器人。
技术介绍
现有的挖掘设备根本无法适应极端环境，当遇到重大危险情况时，人们往往束手无策。而且现有的挖掘设备能耗大、能源利用率低、大部分都需要人工操作，智能化程度低，无法对地下层所含成分，尤其是有害物质进行检测，无法作到精确挖掘。对于地下探测机器人而言目前在国际上尚处于研究阶段，国内对于其课题的研究也是刚刚起步。中国专利CN1328017C公开了一种仿生蝼蛄机器人，该专利技术采用曲柄摇杆机构实现挖掘，可以在一定深度的土层中按预定的轨迹自动行走。但该专利技术不具备智能检测功能，如检测所挖地下层中无机物、有机物、特别是重金属的成分及含量。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种能适应各种极端环境的地下探测机器人,该机器人具有能源利用率高、工作效率高、智能化程度高、能够作到精确挖掘等优点。实现本专利技术的技术方案是：一种能适应各种极端环境的地下探测机器人，包括依次相连接的机械部分、检测系统、控制部分和智能处理系统，机械部分还与控制部分连接，智能处理系统与检测系统连接。所述机械部分包括躯体、设置在躯体前端的头部、设置躯体前端两侧的前腿、设置在躯体中部两侧中腿和设置在躯体后部两侧的后腿、翅膀、尾巴，翅膀设置在整个躯体两侧。其中：躯体的作用是支撑其他部件；中腿、后腿、翅膀及其他模块，在控制部分、智能处理系统的控制下可以实现行走和飞行等功能；前腿和头部相配合可以达到多种挖掘效果；前腿能够进行铲斗式挖掘、头部能够进行钻式挖掘，可以针对不同工况进行不同的挖掘作业。尾巴其到平衡作用，无论是行走中还是飞行中平衡是最关键的，尾巴中其关键作用的是陀螺仪式平衡装置，可以达到在行走及飞行中侧倾不超过1度。机械部分采用钴基高温合金材质制成。该种材料具有高强度、耐高温、良好的抗腐蚀性和抗氧化性等优点，适用于各种人类无法进入的极端环境。同时机械部分还担负着采集污染物样品及将样品传给无人机等输送设备的作用，最终将样品及时送回外围控制中心。所述控制部分由主控模块和副控模块组成，主控模块与无线收发端I连接，通过无线收发端I收发指令等，副控模块与无线收发端II连接，通过无线收发端II收发语音、视频指令，副控模块具有摄像功能，可以对机器人所处环境进行时时摄影，并通过无线收发端II传送给外围控制中心，外围控制中心发出的指令通过无线传输设备传输给智能处理系统的无线收发端II，智能处理系统的处理模块作出相应的处理，再传递给机械部分，机械部分作出相应动作完成命令的执行。所述检测系统由土壤硬度仪、无机质谱仪、有机质谱仪、重金属检测仪组成，检测系统通过土壤硬度仪、无机质谱仪、有机质谱仪和重金属检测仪分别检测机器人所处位置中地下层的土壤硬度、无机物、有机物、重金属的成分及含量，并将所检测出的成分及含量与检测系统中的设定值对比，当发现地下层的土壤硬度、无机物含量、有机物含量及重金属含量有明显变化时立刻将变化情况传至外围控制中心，同时将变化情况传给智能处理系统的处理模块、处理模块经过处理做出对应的策略，控制机械部分执行命令处理有害物质。所述智能处理系统由处理模块、3D识别模块、无线收发端I、无线收发端II构成。3D识别模块可以时时显示所挖区域的3维动态，并通过处理模块与目标形状对比，以便于时时校正，达到精确挖掘的目的。处理模块可以处理指令、语音、视频等。无线收发端I可以收发指令等。无线收发端II可以收发语音、视频等。本专利技术的优点是：该机器人采用钴基高温合金材质制成，可以适应各种极端环境；且具有飞行功能，在飞行中利用尾巴中陀螺仪式平衡装置起到平衡的作用，可以快速移动，准确快速定位大范围内地下污染所在范围，随后对污染区域进行挖掘、处理并及时将污染物样品送至外围控制中心；具有越障功能，根据检测到的障碍物大小，可以在行走模式和飞行模式间自由切换。智能检测地下层的硬度、地下层中所含的各种无机物、有机物、尤其是重金属的成分及含量，并及时将污染物样品送至外围控制中心，对于多数污染可以现场处理，使其达到合格标准。在不同的工况下，自动切换成多种不同的挖掘模式来挖掘，使能源得到充分利用，具有能源利用率高、工作效率高、智能化程度高、能够作到精确挖掘等优点。附图说明图1为一种能适应各种极端环境的地下探测机器人的连接框图。图中：1.机械部分1-1.头部1-2.躯体1-3.中腿1-4.后腿1-5.前腿1-6.翅膀1-7.尾巴2.智能处理系统2-1.处理模块2-2.3D识别模块2-3.无线收发端I2-4.无线收发端II3.控制部分3-1.主控模块3-2.副控模块4.检测系统4-1.土壤硬度仪4-2.无机质谱仪4-3.有机质谱仪4-4重金属检测仪图2为地下探测机器人越障碍物的工作流程图。图中：S100.初始状态S200.行走模式S300.有障碍物S400.飞行模式S500.无障碍物。具体实施方式下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步详细说明。参照图1，一种能适应各种极端环境的地下探测机器人，由相互连接的机械部分1、智能处理系统2、控制部分3和检测系统4构成。其中：机械部分1包括头部1-1、躯体1-2、中腿1-3、后腿1-4、前腿1-5、翅膀1-6、尾巴1-7组成。头部1-1装配在躯体1-2前端。前腿1-5装配在躯体1-2前端的两侧。中腿1-3装配在躯体1-2中部两侧。后腿1-4装配在躯体1-2后部两侧。翅膀1-6装配在整个躯体1-2两侧，延伸出尾巴1-7。尾巴1-7装配在躯体1-2尾部。其作用分别是：躯体1-2用于支撑其他部件用；中腿1-3、后腿1-4、翅膀1-6配合其他模块，在控制部分3、智能处理系统2的控制下可以实现行走和飞行等功能；尾巴1-7其到平衡作用，无论是行走中还是飞行中平衡是最关键的。尾巴1-7中其关键作用的是陀螺仪式平衡装置，可以达到在行走及飞行中侧倾不超过1度；整个机械部分1采用钴基高温合金材质制成，该种材料具有一定的高强度、耐高温、良好的抗腐蚀性和抗氧化性等优点。适用于各种人类无法进入的极端环境，同时机械部分1还担负着采集污染物样品，以及将样品传给无人机等输送设备，以便将样品及时传给外围控制中心。控制部分3由主控模块3-1和副控模块3-2组成，主控模块3-1和无线收发端I2-3连接；可以通过无线收发端I2-3无线收发指令等；副控模块3-2和无线收发端II2-4连接，可以通过无线收发端II2-4无线收发语音、视频指令，副控模块3-2具有摄像功能，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能适应各种极端环境的地下探测机器人，其特征是：包括依次相连接的机械部分、检测系统、控制部分和智能处理系统，机械部分还与控制部分连接，智能处理系统与检测系统连接；其中：所述机械部分包括躯体、设置在躯体前端的头部、设置躯体前端两侧的前腿、设置在躯体中部两侧中腿和设置在躯体后部两侧的后腿、翅膀、尾巴，翅膀设置在整个躯体两侧，延伸出尾巴，尾巴设置在躯体尾部。

【技术特征摘要】
2015.09.21 CN 20151059954531.一种能适应各种极端环境的地下探测机器人，其特征是：包括依次相连接的机械部
分、检测系统、控制部分和智能处理系统，机械部分还与控制部分连接，智能处理系统与检
测系统连接；其中：
所述机械部分包括躯体、设置在躯体前端的头部、设置躯体前端两侧的前腿、设置在躯
体中部两侧中腿和设置在躯体后部两侧的后腿、翅膀、尾巴，翅膀设置在整个躯体两侧，延
伸出尾巴，尾巴设置在躯体尾部。
2.根据权利要求1所述的地下探测机器人，其特征是：所述控制部分由主控模块和副控
模块组成，其中：

【专利技术属性】
技术研发人员：周祖鹏，刘旭锋，唐玉华，林永发，龚雨兵，韩海媚，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45