化工灾害救援的搜救机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种化工灾害救援的搜救机器人，包括：电源组件，带动机器人运动的滚轮组件，感知周边障碍物与行走装置之间距离的超声波测距器，实现360全方位旋转的摄像头云台组件，接收超声波测距器、摄像头云台组件的信息的主控制芯片，传递信息的无线通信件，连接于主控制芯片的定位模块，连接于滚轮组件的电机，连接于主控制芯片并控制电机的电机控制模块。本实用新型专利技术提供一种可以实现全方位环境信息采集，远距离通信，自主避障功能的化工灾害救援的搜救机器人。

【技术实现步骤摘要】
化工灾害救援的搜救机器人
本技术涉及智能机器人
，特别是一种化工灾害搜救机器人。
技术介绍
目前已经应用的化工灾害搜救机器人，大多是在远程遥控的作用下实现避障功能，不能实现搜救机器人的自主避障，数据通信采用串口和ZigBee方式，受到距离的限制，环境信息采集的过程中，摄像头不能实现水平方向和垂直方向的同时移动。市场急需提供一种可以实现全方位环境信息采集，远距离通信，自主避障功能的化工灾害搜救机器人，本技术能够解决这些问题。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种可以实现全方位环境信息采集，远距离通信，自主避障功能的化工灾害救援的搜救机器人。为了实现上述目标，本技术采用如下的技术方案：化工灾害救援的搜救机器人，包括：电源组件，带动机器人运动的滚轮组件，感知周边障碍物与行走装置之间距离的超声波测距器，实现360全方位旋转的摄像头云台组件，接收超声波测距器、摄像头云台组件的信息的主控制芯片，传递信息的无线通信件，连接于主控制芯片的定位模块，连接于滚轮组件的电机，连接于主控制芯片并控制电机的电机控制模块。前述的化工灾害救援的搜救机器人，超声波测距器由7路超声波产生器组成，7路超声波产生器分别位于搜救机器人的正前方，左前方，右前方，左侧，右侧，右后方，左后方。前述的化工灾害救援的搜救机器人，摄像头云台组件组成有：摄像机，连接于摄像机并可以在垂直方向上360度旋转的第一舵机，能够在水平方向旋转360度并固定于第一舵机上的第二舵机。前述的化工灾害救援的搜救机器人，电源组件包括：供电的7.2V镍铬电池，输出3.3V电压的AMS117稳压芯片，输出5V电压的LM2940稳压芯片，输出12V电压的MC34063升压芯片，输出3V~12V可调电压的LM2941稳压芯片。前述的化工灾害救援的搜救机器人，电机控制模块由8块BTS7970电机驱动模块构成，每个电机需要2块BTS7970电机驱动模块构成一个全桥电路驱动。前述的化工灾害救援的搜救机器人，还包括：连接于电源组件的微控制器，同轴安装于电机并连接于微控制器的速度反馈模块。前述的化工灾害救援的搜救机器人，速度反馈模块为霍尔编码器。前述的化工灾害救援的搜救机器人，微控制器为STM32F407ZGT6微控制器。前述的化工灾害救援的搜救机器人，无线通信件由SIM900A为主要芯片的GPRS模块构成。前述的化工灾害救援的搜救机器人，定位模块由ATK-NEO-6M-GPS模块构成。本技术的有益之处在于：本技术提供一种可以实现全方位环境信息采集，远距离通信，自主避障功能的化工灾害救援的搜救机器人。本技术通过超声波测距器实时检测障碍物与机器人的距离，同时通过STM32编程设置避障时的安全距离，如果小于安全距离搜救机器人停止前进，原地变向，如果大于安全距离搜救机器人减速变向，自主避障能力强。超声波测距器具有7路阵列，实现多角度数据采集，灾害现场环境信息捕捉效果好；滚轮组件为四轮式底盘结构，稳定性强；定位模块实现精准定位，无线通信件实现远距离通信，对搜救机器人的实时监控效果好。附图说明图1是本技术的一种结构示意图；图中附图标记的含义：1、2、3、4、5、6、7超声波测距器，8GPS模块，9GPRS模块，10主控制芯片，11电机驱动模块，12第一舵机，13第二舵机，14摄像机，15底盘，16四轮滚轮。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作具体的介绍。化工灾害救援的搜救机器人，包括：电源组件，带动机器人运动的滚轮组件，感知周边障碍物与行走装置之间距离的超声波测距器1、2、3、4、5、6、7，实现360全方位旋转的摄像头云台组件，接收超声波测距器1、2、3、4、5、6、7、摄像头云台组件的信息的主控制芯片10，传递信息的无线通信件，连接于主控制芯片10的定位模块，连接于滚轮组件的电机，连接于主控制芯片10并控制电机的电机控制模块。滚轮组件组成有：承载零件的底盘15，置于上述底盘15下的四轮滚轮16。作为一种优选，摄像机14为OV2640摄像头，主控制芯片10为STM32F407芯片。超声波测距器1、2、3、4、5、6、7由7路超声波产生器组成，7路超声波产生器分别位于搜救机器人的正前方，左前方，右前方，左侧，右侧，右后方，左后方。通过多个超声波模块将只能机器人的周边障碍物进行检测，从而避免与障碍物的碰撞。摄像头云台组件组成有：摄像机14，连接于摄像机14并可以在垂直方向上360度旋转的第一舵机12，能够在水平方向旋转360度并固定于第一舵机12上的第二舵机13。第二舵机13实现水平方向旋转360，第一舵机12实现垂直方向上的360旋转，从而实现摄像机14的360全方位旋转；使得勘测更加精准。电源组件包括：供电的7.2V镍铬电池，输出3.3V电压的AMS117稳压芯片，输出5V电压的LM2940稳压芯片，输出12V电压的MC34063升压芯片，输出3V~12V可调电压的LM2941稳压芯片。电机控制模块由8块BTS7970电机驱动模块11构成，每个电机需要2块BTS7970电机驱动模块11构成一个全桥电路驱动。搜救机器人，还包括：连接于电源组件的微控制器，同轴安装于电机并连接于微控制器的速度反馈模块。作为一种优选，速度反馈模块为霍尔编码器；微控制器为STM32F407ZGT6微控制器。无线通信件由SIM900A为主要芯片的GPRS模块9构成。定位模块由ATK-NEO-6M-GPS模块8构成。由GPS模块8定位，根据摄像头采集实时环境情况，将实时数据通过GPRS模块9传送到主控制芯片10。7路超声波测距模块(HC-SR04)实现对周边障碍物远近的感知，通过主控制芯片10的PA2、PB14引脚控制OV2640摄像头旋转，将环境信息进行拍照，然后传送给主控制芯片10STM32，再通过GPRS模块9实现对照片数据的传输，通过GPS实现对小车的定位，主控制芯片10通过对周边环境状况的分析，发送控制信号给SN74HC244电机驱动芯片，从而控制电机避开障碍物，继续前进，进行搜救。本技术提供一种可以实现全方位环境信息采集，远距离通信，自主避障功能的化工灾害救援的搜救机器人。本技术通过超声波测距器1、2、3、4、5、6、7实时检测障碍物与机器人的距离，同时通过STM32编程设置避障时的安全距离，如果小于安全距离搜救机器人停止前进，原地变向，如果大于安全距离搜救机器人减速变向，自主避障能力强。超声波测距器1、2、3、4、5、6、7具有7路阵列，实现多角度数据采集，灾害现场环境信息捕捉效果好；滚轮组件为四轮式底盘15结构，稳定性强；定位模块实现精准定位，无线通信件实现远距离通信，对搜救机器人的实时监控效果好。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
化工灾害救援的搜救机器人，其特征在于，包括：电源组件，带动机器人运动的滚轮组件，感知周边障碍物与行走装置之间距离的超声波测距器，实现360全方位旋转的摄像头云台组件，接收超声波测距器、摄像头云台组件的信息的主控制芯片，传递信息的无线通信件，连接于上述主控制芯片的定位模块，连接于上述滚轮组件的电机，连接于上述主控制芯片并控制电机的电机控制模块。

【技术特征摘要】
1.化工灾害救援的搜救机器人，其特征在于，包括：电源组件，带动机器人运动的滚轮组件，感知周边障碍物与行走装置之间距离的超声波测距器，实现360全方位旋转的摄像头云台组件，接收超声波测距器、摄像头云台组件的信息的主控制芯片，传递信息的无线通信件，连接于上述主控制芯片的定位模块，连接于上述滚轮组件的电机，连接于上述主控制芯片并控制电机的电机控制模块。2.根据权利要求1所述的化工灾害救援的搜救机器人，其特征在于，上述超声波测距器由7路超声波产生器组成，7路超声波产生器分别位于搜救机器人的正前方，左前方，右前方，左侧，右侧，右后方，左后方。3.根据权利要求1所述的化工灾害救援的搜救机器人，其特征在于，上述摄像头云台组件组成有：摄像机，连接于上述摄像机并可以在垂直方向上360度旋转的第一舵机，能够在水平方向旋转360度并固定于上述第一舵机上的第二舵机。4.根据权利要求1所述的化工灾害救援的搜救机器人，其特征在于，上述电源组件包括：供电的7.2V镍铬电池，输出3.3V电压的AMS117稳压芯片，输...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮振雷，周旺平，田琰，巩力源，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32