一种自主式探雷机器人系统技术方案

实用新型专利技术公开了一种自主式探雷机器人系统，包括车体和设于车体上的移动底盘系统(1)、机械臂探测系统(2)和喷涂系统(3)，所述的移动底盘系统(1)分别与机械臂探测系统(2)和喷涂系统(3)机械连接。本实用新型专利技术通过利用移动底盘系统搭载机械臂探测系统和喷涂系统对雷区雷点进行无损探测并标示，可替代高强度高危险人工探测工作，从而为后期快速排雷提供安全、可靠的保证；而且本实用新型专利技术的探雷机器人进行地雷标识，寿命较长。

An autonomous mine robot system

The utility model discloses an autonomous mine detection robot system, which includes a car body and a mobile chassis system (1), a robotic arm detection system (2) and a spraying system (3), which are mechanically connected with the manipulator detection system (2) and the spraying system (3) respectively. The utility model can detect and mark the lightning spot of the minefield by using the moving chassis system and the spraying system, which can replace the high dangerous and high risk artificial detection work, thus providing a safe and reliable guarantee for the later rapid mine clearance, and the mine detection robot of the utility model is used for landmine identification. Long life.

【技术实现步骤摘要】
一种自主式探雷机器人系统
本技术涉及一种自主式探雷机器人系统，属于机器人探雷

技术介绍
地雷是一种杀伤性较大的爆炸性武器，战争的参战方一般均会使用大量的地雷，以此来削减敌方的军事力量。但是由于地雷的滥布滥用，导致交战国大片土地荒芜，人民流离失所，严重影响了经济建设和人民的生活，因此探雷技术就成为这些交战国迫切需要的技术。申请号为201620688512.6的专利公开了一种适应多场地的自平衡扫雷车，其可以在多种场地中，完成各种情况下的扫雷工作，保障了相关人员扫雷工作的安全程度。但是该方案仍然存在以下问题：其仅仅公开了如果发现危险立刻停止，并发出报警，并未说明在探测到地雷后如何进行处置，因而无法根据扫雷情况实现快速拆雷。申请号为02100602.4的专利申请公开了一种地毯式快速扫雷车，该方案在探测到地雷后直接引爆，对扫雷车的破坏力非常大，直接导致扫雷车的寿命大大缩减。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种自主式探雷机器人系统，它可以有效解决现有技术中存在的问题，尤其是未说明在探测到地雷后如何进行处置，因而无法根据探雷情况实现快速拆雷以及在探测到地雷后直接引爆，对探雷车的破坏力非常大，直接导致探雷车的寿命大大缩减的问题。为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案：一种自主式探雷机器人系统，包括车体和设于车体上的移动底盘系统、机械臂探测系统和喷涂系统，所述的移动底盘系统分别与机械臂探测系统和喷涂系统机械连接。优选的，还包括设于移动底盘系统上的智能控制模块和定位导航模块；所述的移动底盘系统包括电池模块、动力系统和控制系统，机械臂探测系统包括机械臂和探测系统，机械臂和探测系统机械连接，智能控制模块分别与定位导航模块、电池模块、控制系统、机械臂和探测系统电连接；控制系统分别与电池模块和动力系统电连接，从而可以实现更加智能、准确、高效的对雷区雷点进行无损探测并标示，进一步为后期排雷提供安全、可靠的保证；另外还可以根据定位导航的数据进行合理的路径规划，从而进一步提高了探雷的效率和精确度。所述的动力系统安装于移动底盘系统的后端，为整个系统提供动力源并做配重用，用以平衡整个探雷机器人的重量，提高了探雷机器人的稳定性。本技术还包括设于车体前后两端的避障模块，所述的避障模块与智能控制模块连接，从而实现探雷车在探雷过程中进行自动避障，进一步提高了探雷效率。优选的，还包括远程控制系统及设于移动底盘系统上的远程通讯模块，所述的远程通讯模块分别与远程控制系统和智能控制模块连接，从而方便操作人员从远距离观察和控制探雷机器人，探雷机器人通过远程通讯模块与远程控制系统进行数传和图传通信，操作人员可以从远程控制系统实时观察探雷机器人的工作状态、检测数据及多个相机拍摄的视频。前述的自主式探雷机器人系统中，所述的定位导航模块包括：工业相机、里程计、陀螺仪和GPS全球定位系统，所述的里程计、陀螺仪和GPS全球定位系统分别与智能控制模块连接；工业相机分别与远程通讯模块和智能控制模块连接，工业相机用于采集探雷机器人的周围环境信息及探测系统周围的环境信息，里程计用于记录相对位移，和陀螺仪、GPS一起实现室外高精度位置和姿态控制，可以获得准确的地理位置信息及周围环境信息，从而更准确、合理的路径规划以及更准确的获取地雷的位置，便于进行标识、排查。优选的，所述的工业相机包括3台，分别设于机械臂上及车体的前后两端，从而可以准确的获取探雷车周围的环境信息及探测系统前端的路面情况信息，便于后期更准确的排雷。优选的，所述的智能控制模块采用一台或多台工控机，尤其是采用多台工控机，可以将各种控制算法分别运行在不同的工控机上，提高了运行效率和通讯速度，例如，多台工业相机的大量图片数据可以单独在一台工控机上处理；另外，不同的工控机可以运行不同的操作系统(如linux和windows)，以适应不同的设备驱动。前述的自主式探雷机器人系统中，所述的避障模块由两个单线式激光雷达组成，采用两个激光雷达，分别安装在车体的前后两侧，实现对机器人四周环境的全覆盖扫描，使得探雷机器人可以获知前后左右附近所有的障碍，无论前进还是后退时都可以避障；同时降低了系统成本。避障模块可探测高于50cm的物体，如遇到障碍物，机器人会停下并寻路绕过。上述系统中，所述的远程控制系统包括显示屏、人机交互模块和远程控制模块，所述的远程控制模块分别与显示屏、人机交互模块和远程通讯模块连接，从而便于操作人员可以从远程控制系统实时观察探雷机器人的工作状态、检测数据及多个相机拍摄的视频，也可以便于操作人员手动控制探雷机器人进行避障。所述的人机交互模块可包括多个三轴工业手柄、按钮、旋钮、指示灯等，用户可以通过人机交互模块给移动底盘系统上的智能控制模块发送控制信息，还可以通过指示灯获得机器人系统的主要状态、错误信息等。优选的，所述的远程控制系统还可采用背负式手提箱遥控器，从而可以降低系统成本，而且该背负式手提箱遥控器体积小，重量轻，便于携带，适合复杂地形的野外作业。与现有技术相比，本技术通过利用移动底盘系统搭载机械臂探测系统和喷涂系统对雷区雷点进行无损探测并标示，可替代高强度高危险人工探测工作，从而为后期快速排雷提供安全、可靠的保证；而且本技术的探雷机器人进行地雷标识，寿命较长。另外，本技术还包括设于移动底盘系统上的智能控制模块和定位导航模块；所述的移动底盘系统包括电池模块、动力系统和控制系统，机械臂探测系统包括机械臂和探测系统，机械臂和探测系统机械连接，智能控制模块分别与定位导航模块、电池模块、控制系统、机械臂和探测系统电连接；控制系统分别与电池模块和动力系统电连接，从而可以实现更加智能、准确、高效的对雷区雷点进行无损探测并标示，进一步为后期排雷提供安全、可靠的保证；另外还可以根据定位导航的数据进行合理的路径规划，从而进一步提高了探雷的效率和精确度。本技术还包括远程控制系统及设于移动底盘系统上的远程通讯模块，所述的远程通讯模块分别与远程控制系统和智能控制模块连接，从而方便操作人员从远距离观察和控制探雷机器人，探雷机器人通过远程通讯模块与远程控制系统进行数传和图传通信，操作人员可以从远程控制系统实时观察探雷机器人的工作状态、检测数据及多个相机拍摄的视频。附图说明图1是本技术的机械结构主视图；图2是机械臂探测系统的结构示意图；图3是移动底盘系统的结构示意图；图4本技术的电路连接框图；图5是机械臂探测系统的一种实现方式的结构示意图；图6是喷涂系统的一种实现方式的结构示意图；图7是远程控制系统的结构示意图。附图标记：1-移动底盘系统，2-机械臂探测系统，3-喷涂系统，4-智能控制模块，5-定位导航模块，6-电池模块，7-动力系统，8-控制系统，9-机械臂，10-探测系统，11-避障模块，12-远程控制系统，13-远程通讯模块，14-工业相机，15-里程计，16-陀螺仪，17-GPS全球定位系统，18-显示屏，19-人机交互模块，20-远程控制模块，21-伸缩机构，22-摆臂机构，23-喷涂机构，24-三轴工业手柄，25-按钮，26-旋钮，27-指示灯，201-非金属臂，202-金属机械臂。下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的说明。具体实施方式本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自主式探雷机器人系统，其特征在于，包括车体和设于车体上的移动底盘系统(1)、机械臂探测系统(2)和喷涂系统(3)，所述的移动底盘系统(1)分别与机械臂探测系统(2)和喷涂系统(3)机械连接。

【技术特征摘要】
1.一种自主式探雷机器人系统，其特征在于，包括车体和设于车体上的移动底盘系统(1)、机械臂探测系统(2)和喷涂系统(3)，所述的移动底盘系统(1)分别与机械臂探测系统(2)和喷涂系统(3)机械连接。2.根据权利要求1所述的自主式探雷机器人系统，其特征在于，还包括设于移动底盘系统(1)上的智能控制模块(4)和定位导航模块(5)；所述的移动底盘系统(1)包括电池模块(6)、动力系统(7)和控制系统(8)，机械臂探测系统(2)包括机械臂(9)和探测系统(10)，机械臂(9)和探测系统(10)机械连接，智能控制模块(4)分别与定位导航模块(5)、电池模块(6)、控制系统(8)、机械臂(9)和探测系统(10)电连接；控制系统(8)分别与电池模块(6)和动力系统(7)电连接。3.根据权利要求2所述的自主式探雷机器人系统，其特征在于，还包括设于车体前后两端的避障模块(11)，所述的避障模块(11)与智能控制模块(4)连接。4.根据权利要求2所述的自主式探雷机器人系统，其特征在于，还包括远程控制系统(12)及设于移动底盘系统(1)上的远程通讯模块(13)，所述的远程通讯模块(13)分别与远程控制系统(12)和智能控制模块(4)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺骥，桂仲成，王云飞，张宪文，杨辉，马云峰，
申请(专利权)人：上海圭目机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31