一种空中空气污染检测取样巡逻机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种空中机器人，特别涉及一种空中空气污染检测取样巡逻机器人。它包括“伞”形气囊、电子空气泵、ＧＰＳ装置、ＧＰＲＳ装置、套环、无刷电子调速器、无刷电机、空气质量传感器、一氧化碳传感器、粉尘传感器、螺旋桨、驱动装置、机器人主控制器，一氧化碳传感器、空气专用采样泵、空气质量传感器、粉尘传感器、ＧＰＳ装置、ＧＰＲＳ装置、驱动装置分别与机器人主控制器相接并固定在“伞”形气囊外表面，三个无刷电机安装在套环上并粘贴在“伞”形气囊外表面，无刷电机轴上装有螺旋桨，每个无刷电机的一侧设有无刷电子调速器，直流无线电子空气泵安在本装置的进气口。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种空中机器人，特别涉及一种空中空气污染检测取样巡 逻机器人。 技术背景环境污染导致我们人类无法生存，而大气污染中的二氧化硫、TSP、 C0等有 毒物质直接导致多个湖泊池塘漂浮死鱼，湖滨树木枯萎；库巴唐市有20%的人 得了呼吸道过敏症；印度博帕尔公害事件的后果数百人在睡梦中死亡，火车站 里的一些乞丐死亡，有2500人死于这场污染事故，另有1000多人危在旦夕， 3000多人病入膏肓。在这一污染事故中，有15万人因受污染危害而进入医院就 诊，这次事故还使20多万人双目失明；切尔诺贝利核漏事件后果是核事故使乌 克兰地区10%的小麦受到影响，当时预测，这场核灾难，还可能导致日后十年 中10万居民患肺癌和骨癌而死亡……。从以上各事件中，我们很容易可以得到 都是空气突发事件所产生大量有害气体，没有急时检测，急时发现，急时处理 带来大量的人员中毒死亡。而我们现在的方法和设备都是人工检测的、定点的，很多突发事时检测人 员都无法进行空气质量检测。
技术实现思路
为解决上述存在的问题，本技术提供一种控制灵活，科学，功能全面 的空中空气污染检测取样巡逻机器人。本技术的技术方案是它包括"伞"形气囊、电子空气泵、GPS装置、 GPRS装置、套环、无刷电子调速器、无刷电机、空气质量传感器、 一氧化碳传 感器、粉尘传感器、螺旋桨、驱动装置、机器人主控制器， 一氧化碳传感器、 空气专用采样泵、空气质量传感器、粉尘传感器、GPS装置、GPRS装置、驱动装置分别与机器人主控制器相接并固定在"伞"形气囊外表面，三个无刷电机 安装在套环上并粘贴在"伞"形气囊外表面，无刷电机轴上装有螺旋桨，每个 无刷电机的一侧设有无刷电子调速器，直流无线电子空气泵安在本装置的进气口。所述套环一周平均设置了三个安装无刷电机的底座，底座用4个螺丝与无 刷电机法兰盘相紧固。空气采样袋与空气专用采样泵相通，与机器人主控制器 相连。电源设置在"伞"形气囊的外表面。空中机器人设计为"伞"形PVC气囊，充入氯气，便于升空；在空中机器 人的进气口安装电子空气泵，设定GPS经纬度实现定点自动降落；在"伞"形 气囊的从下往上至三分之二处设计安装了三个三相无刷高速电机平均分配在 "伞"形升空球的周围，使升空球可以在空中任意方向行驶；我们采用真空泵 进行空中空气抽取样品；采用工业高精度CO传感器，TSP传感器，TGS2602空 气质量传感器等进行空气参数的检测；应用GPS全球定位系统进行了空中机器 人的路径导航；再加上GPRS远程无线数据传输至控制操作软件，此系统软件采 用JAVA语言编写主要是检测，显示，控制空中机器人工作时的状态。本技术的有益效果1. 空中空气污染检测取样巡逻机器人设计为PVC "伞"形气囊，充入氯气， 安装无线电子气阀可以调节该机器人高度及自动升降。2. 空中空气污染检测取样巡逻机器人在"伞"形气囊周围各120度上平均 安装三个三相无刷螺旋桨电机，该机器人就可以在空中任意方向飞行。3. 空中空气污染检测取样巡逻机器人采用GPS全球定位系统技术，设定该 机器人经纬度实现该机器人按规划路径巡逻及定点升降。4. 空中空气污染检测取样巡逻机器人采用GPRS远程无线通信技术，实时可 以读取该机器人在空中采集的空气质量数据还可以远程控制该机器人取样，飞 行方向等操作。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明。参见图1，图1为本技术的结构示意图，本技术升空模型采用PVC 材料制作，其上部分由半径为200CM，弧度为160°的小半圆组成；在半径为200CM 处同圆心向下偏160CM为下半圆的圆心，此圆心半径为90CM画圆，再画弧，上 半圆与下半圆与此弧相切，此弧在半径为800CM的圆上；在上半圆与弧处倒角 与中心线IIOCM处半径为50CM的圆角；依以上特征做360度旋转得到本实用新 型的升空模型。它包括"伞"形气囊16、电子空气泵8、 GPS装置5、 GPRS装置15、套环7、 无刷电子调速器ll、无刷电机9、空气质量传感器3、 一氧化碳传感器l、粉尘 传感器12、螺旋桨IO、驱动装置13、机器人主控制器14， 一氧化碳传感器l、 空气专用采样泵4、空气质量传感器3、粉尘传感器12、 GPS装置5、 GPRS装置 15、驱动装置13分别与机器人主控制器14相接并固定在"伞"形气囊16外表 面，三个无刷电机9安装在套环7上并粘贴在"伞"形气囊外表面，无刷电机9 轴上装有螺旋桨IO，每个无刷电机9的一侧设有无刷电子调速器11，直流无线 电子空气泵8安在本装置的进气口。所述套环7 —周平均设置了三个安装无刷 电机的底座，底座用4个螺丝与无刷电机9法兰盘相紧固。空气采样袋2与空 气专用采样泵4相通，与机器人主控制器14相连。电源6设置在"伞"形气囊 16的外表面，电源采用三个锂电池为11.1V、 2200MA、 25C。一氧化碳传感器1用来实时检测空气中的CO值并将数据传送至操作界面软 件显示；空气质量传感器3时检测空中空气总体质量情况并将检测数据传送至 操作界面软件显示；GPS全球卫星定位系统与主控制器相连，实现本技术全 球定位，可以设定经纬度进行定点升落；直流无线电子空气泵8安装在本实用 新型进气口，如果在操作界面软件上启动本技术降落控键，直流无线电子空气泵开始工作，本技术就自动降落；无刷电机9，电压为3-4x Li-Poly， 空转电流2. 1A，尺寸38x48咖，轴径5咖，重量182 g/6.41oz，安装在电机 安装座上，在此电机轴上安装12型的螺旋桨10可以产生3. 5KG的空气推力， 本技术就是采用三个此螺旋浆结合推力矢量组合实现本技术可以任意 方向飞行；无刷电子调速器11，重量35 g ，尺寸22 x18 x5鹏，标准电 流60A ，最大电流70A (10秒)，BEC输出无(需另配UBEC)，输 入7.2v-21,6v ，调制频率(P麵)8KHZ，超温保护ll(TC，是用来启动无刷电 机运行；(12-13)为TSP (总悬浮颗粒物是指能悬浮在空气中，空气动力学当量 直径《100微米的颗粒物)，是本技术检测空气质量中的一项数据并将检测 数据传送至操作界面软件显示。本技术通信包括一台可以连上INTERNET网的计算机，GPRS/CDMA发射、 接收装置， 一部无线电话，本技术。本技术采用专门操作软件与无线 电话手工双控制方式；包括设定GPS经纬度定点自动升降；控制专用空气采样 泵采样；操作本技术检测空气中含有的CO、 TSP、总质量的数据并寄存在数 据库；操作本技术在空中上、下、右、左飞行。本技术主控制器采用ARM7， LPC2138为主处理芯片。此ARM7主控制器 有良好的控制特性，其硬件结构稳定，编程简单，扩展能力强，有6路PWM， 2 路UART， FLASH 512K，处理速度60 MHZ，还具有GPS， GPRS通信处理功能， 能足够满足本技术的各项功能要求。本技术采用上位机软件操控，下位机执行命令反馈方式工作。上位机 软件发送各项执行指令，下位机接收到上位机的指令，开始调用相应的执行程 序，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空中空气污染检测取样巡逻机器人，它包括“伞”形气囊、电子空气泵、ＧＰＳ装置、ＧＰＲＳ装置、套环、无刷电子调速器、无刷电机、空气质量传感器、一氧化碳传感器、粉尘传感器、螺旋桨、驱动装置、机器人主控制器，其特征在于：一氧化碳传感器（１）、空气专用采样泵（４）、空气质量传感器（３）、粉尘传感器（１２）、ＧＰＳ装置（５）、ＧＰＲＳ装置（１５）、驱动装置（１３）分别与机器人主控制器（１４）相接并固定在“伞”形气囊（１６）外表面，三个无刷电机（９）安装在套环（７）上并粘贴在“伞”形气囊外表面，无刷电机（９）轴上装有螺旋桨（１０），每个无刷电机（９）的一侧设有无刷电子调速器（１１），直流无线电子空气泵（８）安在本装置的进气口。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹德成，赵梦圆，章健，
申请(专利权)人：曹德成，赵梦圆，章健，
类型：实用新型
国别省市：36[中国|江西]