基于无线控制和视频传输的危险地域多功能探测车制造技术

一种基于无线控制和视频传输的危险地域多功能探测车，探测车内部锂电池组，锂电池组连接探测车的四个轮子的驱动电机，驱动电机分别连接电机驱动电路，电机驱动电路连接控制器，控制器分别连接无线控制模块和视频无线传输模块。本实用新型专利技术的技术效果是：利用无线电技术实现远距离无线控制和数据、图像传输以及利用三维电子陀螺仪采集控制者手臂动作实现对机械臂精确、简便的操控，完成复杂动作；可用于对危险地域或不适合人类进入的地域进行探测、救援以及危险排除。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多功能探测车，尤其涉及一种基于无线控制和视频传输的危险地域多功能探测车。
技术介绍
我国是一个自然灾害和人为事故多发的国家，通常自然灾害和事故现场情况复杂且有很高的危险性，但抢险救灾和事故的处理与救援需要及时的获得现场内的真实情况，如空气质量、温度、干湿度、人员伤亡情况以及伤者位置、是否有火灾等，但是其中最重要的是获得现场的实时图像；但现在我国缺少相关探测设备，导致不能及时获得上述信息，进而影响后续的救援工作，甚至延误最佳救援时间，造成不必要的人员伤亡和财产损失。目前针对这种情况采取的措施是由救援人员携带相关探测和救援设备进入危险区域实施探测和救援，这种方式一般无法将所得数据和图像进行实时传输，同时对进入现场实施探测和搜救工作的人员也存在巨大的安全隐患。而且救援人员所携带的探测和救援设备也有可能因为环境恶劣而导致失灵。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于无线控制和视频传输的危险地域多功能探测车，该探测车解决了上述现有的设备空白和技术缺陷，提供一种操作简单，工作稳定的基于无线控制和无线视频传输的多功能探测、排险以及救援车，实现远距离无线控制、视频传输以及各传感器的参数传输。本技术是这样实现的，它包括探测车、机械臂、探测器、控制器、无线控制模块、锂电池组、视频无线传输模块、高清摄像头、摄像头云台、电动伸缩杆、电机驱动电路、AD/DA电路、LED照明灯，其特征在于：探测车内部锂电池组，锂电池组连接探测车的四个轮子的驱动电机，驱动电机分别连接电机驱动电路，电机驱动电路连接控制器，控制器分别连接无线控制模块和视频无线传输模块，视频无线传输模块连接高清摄像头，高清摄像头通过电动伸缩杆连接摄像头云台，摄像头云台固定在探测车的车体上，所述探测车的车体上连有机械手臂，所述探测车的前端设有LED照明灯和若干个探测器，控制器还连接机械手臂、电动伸缩杆、摄像头云台和探测器。所述探测车的车体包括下底板和上底板，下底板固定水平连接上底板形成车体。所述探测器为湿度传感器、液化气探测器、酒精探测器、甲烷天然气探测器、丙烷探测器、丁烷探测器、一氧化碳探测器、氢气探测器、煤气探测器、有害气体浓度探测器、火焰探测器、红外人体探测器和超声波测距探测器。所述超声波测距探测器固定在超声波模块云台上。所述控制器的核心控制芯片采用STC12C5A60S2单片机。所述视频无线传输模块的主芯片采用STM32F407芯片所述红外人体探测器上加装热敏电阻，防止其在高温环境下被误触发。所述湿度探测器加装外保护壳，使其不直接暴露在空气中。所述摄像头由视频处理模块控制，所述视频处理模块将图像数据传给视频无线传输模块并由视频无线传输模块传给上位机，实现视频无线实时传输。高清摄像头连接在电动伸缩杆上，电动伸缩杆连接在摄像头云台上，通过控制摄像头云台和电动伸缩杆可以使摄像头拍摄不同角度和高度的图像，可以对周围环境做更加详细的拍摄。超声波模块安装在超声波模块云台上，通过控制超声波云台向不同方向不同角度转动可以实现对多功能探测车周围无死角的距离和障碍物探测。气体传感器、火焰探测器以及湿度传感器电路由AD/DA电路与湿度传感器、常见可燃气体浓度探测器、有害气体浓度探测器、火焰探测器共同组成；采用此高精度高速的AD转换模块可以精确的把各种传感器的模拟数据转化为相应的数字量并传回控制器，进而由控制器控制无线模块传回上位机。上述常见可燃气体浓度探测器和有害气体浓度探测器均经过滤波，将干净的模拟信号传入AD/DA转换模块，提高数据的精确度。上述小车控制器的核心控制芯片采用STC12C5A60S2单片机，此单片机与51单片机的指令集相容，但运行速度在晶振频率相同的情况下是51单片机的12倍，在运行时打开其WATCH_DOG功能，在受到强电磁干扰你等恶劣情况下导致程序跑飞时可以自动复位，提高系统稳定性，所以此单片机具有价格便宜、运行速度快、能耗低、运行稳定等特点。上述视频处理模块的主芯片采用STM32F407芯片，该芯片具有功耗低、处理能力强，价格低廉等优势。上述无线视频传输模块采用1.2GHz、8W的规格，1.2GHz的无线电频率具有穿透障碍能力强传输干扰小传输距离远等特点，采用8w的大功率可以增长传输距离。采用主芯片为SI4463-B1B1的无线传输模块作为无线控制模块，此模块具有功耗低、传输距离远、可靠性高等特点、在不需要视频传输时可关闭8w大功率视频传输模块以节约电能，增强续航能力。采用双无线模块传输，两个模块分别使用1.2GHz和2.4GHz，使其不会互相干扰，提高了系统的稳定性，降低了系统的整体能耗，提高了续航能力。机械手臂包括6个大扭矩数字舵机，金属舵盘以及支架；数字舵机相比于模拟舵机有控制方便、定位精度高等优点。摄像头云台包括云台支架、减震垫以及三个高精度舵机，减震垫可使摄像头拍摄稳定，云台可使摄像头拍摄不同角度方向的图像，使得对周围的观察更加详细和全面。上述伸缩杆可以使摄像头拍摄不同高度的图像。电机驱动电路由两个L298N双H桥驱动芯片，可以同时控制四路直流电机，具有电路简洁稳定，驱动能力高的优点。进一步改进，在超声波模块传回数据时，读取温度探测器的数据，根据温度不同为超声波提供温度补偿，以修正超声波的温漂现象，提高测量精度。进一步改进，在红外人体探测器上加装热敏电阻，防止其在高温环境下被误触发。进一步改进，为湿度探测器加装外保护壳，使其不直接暴露在空气中，提高检测精度和稳定性。进一步改进，机械手臂的上位机控制采用在控制者臂加装6个电子陀螺仪模块，以检测控制者的动作，通过上位机无线传输传至小车控制机械臂，这种控制方式可以使机械臂完全模拟出控制者的手臂动作，实现高精度且简便的机械臂控制。无线电技术：无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。机械臂：机械手臂是机械人
中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。目前机械手臂大致分为两种，一种是按照设定好的程序不断完成固定的动作，优点在于动作精确度高，速度快；缺点在于只能完成设定好的动作不能随机应变。第二种是采用按键或手柄遥控，优点是可以完成各种随机的动作，缺点是定位精度不高，操作需要一定的技巧和熟练度。超声波测距：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制；但由于超声波传输速度受环境温度影响很大，导致测量精度不高。红外人体探测器：在红外线探测器中，热电元件检测人体的存在或移动，并把热电元件的输出信号转换成电压信号。然后，对电压信号进行波形分析。于是，只有当通过波形分析检测到由人体产生的波形时，才输出检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线控制和视频传输的危险地域多功能探测车，它包括探测车、机械臂、探测器、控制器、无线控制模块、锂电池组、视频无线传输模块、高清摄像头、摄像头云台、电动伸缩杆、电机驱动电路、AD/DA电路、LED照明灯，其特征在于：探测车内布有锂电池组，锂电池组连接探测车的四个轮子的驱动电机，驱动电机分别连接电机驱动电路，电机驱动电路连接控制器，控制器分别连接无线控制模块和视频无线传输模块，视频无线传输模块连接高清摄像头，高清摄像头通过电动伸缩杆连接摄像头云台，摄像头云台固定在探测车的车体上，所述探测车的车体上连有机械手臂，所述探测车的前端设有LED照明灯和若干个探测器，控制器还连接机械手臂、电动伸缩杆、摄像头云台和探测器。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线控制和视频传输的危险地域多功能探测车，它包括探测车、机械臂、探测器、控制器、无线控制模块、锂电池组、视频无线传输模块、高清摄像头、摄像头云台、电动伸缩杆、电机驱动电路、AD/DA电路、LED照明灯，其特征在于：探测车内布有锂电池组，锂电池组连接探测车的四个轮子的驱动电机，驱动电机分别连接电机驱动电路，电机驱动电路连接控制器，控制器分别连接无线控制模块和视频无线传输模块，视频无线传输模块连接高清摄像头，高清摄像头通过电动伸缩杆连接摄像头云台，摄像头云台固定在探测车的车体上，所述探测车的车体上连有机械手臂，所述探测车的前端设有LED照明灯和若干个探测器，控制器还连接机械手臂、电动伸缩杆、摄像头云台和探测器。2.根据权利要求1所述的基于无线控制和视频传输的危险地域多功能探测车，其特征在于：所述探测车的车体包括下...

【专利技术属性】
技术研发人员：武奇，武明利，骆兴芳，
申请(专利权)人：江西师范大学，
类型：新型
国别省市：江西;36