消防搜救机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种消防搜救机器人，包括机器人数据处理模块和控制器数据处理模块并通过无线装置连接，机器人数据处理模块的输入端连接温湿度传感器、有害气体传感器、热释电传感器、雷达测距传感器和火焰传感器，机器人数据处理模块的输出端与电机驱动模块、升降臂驱动模块和灭火器启动模块的输入端连接，方向控制模块、升降臂控制模块和灭火器选择启动模块的输出端与控制器数据处理模块的输入端连接，控制器数据处理模块的输出端与液晶模块的输入端连接，探测摄像头和灭火器方向摄像头通过摄像头4G路由器及4G网络与上位机4G路由器再与上位机相连接。是一种能够自动探测火灾现场环境并将数据和图像无线传输回终端，终端控制机器人进行精准灭火和搜救。

Fire search and rescue robot

The utility model relates to a fire search and rescue robot, which comprises a data processing module of the robot and a data processing module of the controller and is connected by a wireless device. The input end of the data processing module of the robot is connected with a temperature and humidity sensor, a harmful gas sensor, a pyroelectric sensor, a radar ranging sensor and a flame sensor, and the output end of the data processing module of the robot is connected with a motor drive. The input end of the moving module, the driving module of the lifting arm and the fire extinguisher startup module are connected, the output end of the direction control module, the control module of the lifting arm and the fire extinguisher selection startup module are connected with the input end of the data processing module of the controller, the output end of the data processing module of the controller is connected with the input end of the liquid crystal module, and the detection camera and the fire extinguisher direction camera are connected Routers and 4G networks are connected with the host computer's 4G router and then to the host computer. It is a kind of automatic detection of fire scene environment and wireless transmission of data and images back to the terminal, terminal control robot for precise fire extinguishing and search and rescue.

【技术实现步骤摘要】
消防搜救机器人
本技术涉及一种消防搜救机器人，其采用了传感器技术、无线信号传输技术和视频传输技术，具体是一种能够自动探测火灾现场环境并将数据和图像无线传输回终端，终端控制机器人进行精准灭火和搜救的智能消防搜救机器人。技术背景火灾不仅毁坏物质财产，造成社会秩序的混乱，还直接或间接危害生命，给人们的心灵造成极大的危害。根据《中国消防年鉴2015》统计得出，2000-2014年，我国消防员牺牲人数达170人。2015年8月12日位于天津市滨海新区天津港的瑞海国际物流有限公司危险品仓库发生特别重大火灾爆炸事故。事故造成165人遇难(参与救援处置的公安现役消防人员24人、天津港消防人员75人、公安民警11人,事故企业、周边企业员工和周边居民55人),8人失踪(天津港消防人员5人,周边企业员工、天津港消防人员家属3人),798人受伤住院治疗(伤情重及较重的伤员58人、轻伤员740人);304幢建筑物(其中办公楼宇、厂房及仓库等单位建筑73幢,居民1类住宅91幢、2类住宅129幢、居民公寓11幢)、12428辆商品汽车、7533个集装箱受损。已核定直接经济损失68.66亿元人民币。这个非常惨痛的代价。因此使用消防搜救机器人既可以对火灾现场被困人员进行搜救又可以使救援人员的人身安全得到保障。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种消防搜救机器人，旨在使其能够自动探测火灾现场环境并将数据和图像无线传输回终端控制器，终端控制器控制机器人进行精准灭火和搜救的智能消防搜救机器人。本技术，主要由消防机器人和数据终端控制器两部分组成。消防机器人主要由温湿度传感器模块、有害气体传感器模块、热释电传感器模块、火焰传感器模块、雷达测距传感器模块、机器人无线数据模块、探测摄像头、灭火器方向摄像头、机器人数据处理模块、升降臂驱动模块、灭火器启动模块等组成。数据终端控制器主要包括液晶模块、控制器无线数据模块、方向控制模块、控制器数据处理模块、升降臂控制模块、灭火器选择启动模块等组成。温湿度传感器模块的输出端、有害气体传感器模块的输出端、热释电传感器模块的输出端、雷达测距传感器模块的输出端、火焰传感器模块的输出端分别与机器人数据处理模块的输入端连接，机器人无线数据模块与机器人数据处理模块相连接，机器人数据处理模块的输出端分别与电机驱动模块的输入端、升降臂驱动模块的输入端和灭火器启动模块的输入端连接，控制器无线数据模块与控制器数据处理模块相连接，方向控制模块的输出端、升降臂控制模块的输出端和灭火器选择启动模块的输出端分别与控制器数据处理模块的输入端连接，控制器数据处理模块的输出端与液晶模块的输入端连接，探测摄像头和灭火器方向摄像头通过摄像头4G路由器及4G网络与上位机4G路由器再与上位机相连接，机器人无线数据模块与控制器无线数据模块无线连接。本技术，所述机器人数据处理模块由型号为STM32F103RCT6的单片机U1、复位按键S1、上电复位电阻R3、电容C1、低速晶振电路晶振Y1、电容C3、C4和高速晶振电路晶振Y2、电容C5、C6组成，机器人数据处理模块检测温湿度传感器模块、有害气体传感器模块、热释电传感器模块、雷达测距传感器模块、火焰传感器模块和机器人无线数据模块的数据从而通过I/O端口控制机器人电机驱动模块、升降臂驱动模块和灭火器启动模块。本技术，所述的控制器数据处理模块由型号为STM32F103RCT6的单片机U18、复位按键S2、上电复位电阻R17、电容C7、低速晶振电路晶振Y3、电容C8、C9和高速晶振电路晶振Y4、电容C10、C11组成，STM32F103RCT6单片机U18通过控制器无线数据模块读取机器人无线数据模块发送过来的数据，通过液晶显示模块进行显示，并读取方向控制模块、升降臂控制模块、灭火器选择启动模块的按键数据，通过控制器数据处理模块将数据传送给机器人无线数据模块用以控制机器人的行进方向、升降臂的升降和启动灭火器。本技术，其工作原理是通过消防搜救机器人所携带多种传感器收集环境温度、湿度、有害气体种类和是否有幸存者等数据，利用无线模块将数据传输到数据终端控制器；同时操作者可以通过终端数据接收器所设的按键模块改变消防搜救机器人行进路线并能够直接利用消防机器人上搭载的灭火器对起火物进行灭火，保证消防员进入后不会发生二次爆炸；消防搜救机器人本体携带有6个雷达测距传感器，可以测出机器人到起火物的距离，为消防员灭火提供了安全距离；并且消防搜救机器人上搭载了两种不同型号的灭火器，操作人员可以根据起火物的种类选择不同的灭火器进行灭火，这样就避免了因为选错了灭火器而发生二次伤害的悲剧发生。消防机器人上还搭载了两个无线摄像头，操作者可以通过两个摄像头进行周围环境的观察和灭火器的瞄准，实现了对现场环境的实时掌控和灭火器的精准灭火。本技术，具有如下特点：1、消防机器人采用履带式行进结构，增强消防机器人的越障能力，可以在复杂地形环境下自由行走；2、消防机器人能携带多类传感器，能准确的检测周围环境；3、采用了AS14_TTL无线模块，能够远距离的实现数据的传输，抗干扰能力强；4、消防机器人携带了热释电传感器，能够准确的探测出周围环境内是否有需要救援的人员；5、消防机器人携带了多个火焰传感器，能够准确的找出起火位置，提高灭火效率；6、消防机器人在搭载了两款灭火器，可以根据起火物的不同自由选择；7、消防机器人搭载了两款无线摄像头，可以实现现场环境的准确观察和灭火器的精准瞄准；8、视频传输采用4G无线网络，增加了视频传输的传输距离和稳定性；9、消防机器人整体采用全金属外壳，能够有效的防火和防坠物。附图说明图1为实施例的结构原理方框图；图2为机器人数据处理模块的结构图；图3为温湿度传感器模块（1）、热释电传感器模块（3）和机器人无线数据模块（7）的结构图；图4为雷达测距传感器模块的结构图；图5为有害气体传感器模块的结构图；图6为电机驱动模块（8）和灭火器启动模块（10）的结构图；图7为火焰传感器模块的结构图；图8为升降臂驱动模块的结构图；图9为液晶模块的结构图；图10为方向控制模块（12）、升降臂控制模块（13）和灭火器选择启动模块（16）的结构图；图11为控制器无线数据模块的结构图；图12为控制器数据处理模块的结构图。图中，1、温湿度传感器模块；2、有害气体传感器模块；3、热释电传感器模块；4、雷达测距传感器模块；5、火焰传感器模块；6、机器人数据处理模块；7、机器人无线数据模块；8、电机驱动模块；9、升降臂驱动模块；10、灭火器启动模块；11、控制器无线数据模块；12、方向控制模块；13、升降臂控制模块；14、控制器数据处理模块；15、液晶模块；16、灭火器选择启动模块；17、探测摄像头；18、灭火器方向摄像头；19、摄像头4G路由器；20、上位机4G路由器；21、上位机。具体实施方式参照附图，一种消防搜救机器人，主要由温湿度传感器模块1、有害气体传感器模块2、热释电传感器模块3、雷达测距传感器模块4、火焰传感器模块5、机器人数据处理模块6、机器人无线数据模块7、电机驱动模块8、升降臂驱动模块9、灭火器启动模块10、控制器无线数据模块11、方向控制模块12、升降臂控制模块13、控制器数据处理模块14、液晶模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.消防搜救机器人，其特征在于：包括温湿度传感器模块（1）、有害气体传感器模块（2）、热释电传感器模块（3）、雷达测距传感器模块（4）、火焰传感器模块（5）、机器人数据处理模块（6）、机器人无线数据模块（7）、电机驱动模块（8）、升降臂驱动模块（9）、灭火器启动模块（10）、控制器无线数据模块（11）、方向控制模块（12）、升降臂控制模块（13）、控制器数据处理模块（14）、液晶模块（15）、灭火器选择启动模块（16）、探测摄像头（17）、灭火器方向摄像头（18）、摄像头4G路由器（19）、上位机4G路由器（20）和上位机（21），温湿度传感器模块（1）的输出端、有害气体传感器模块（2）的输出端、热释电传感器模块（3）的输出端、雷达测距传感器模块（4）的输出端、火焰传感器模块（5）的输出端分别与机器人数据处理模块（6）的输入端连接，机器人无线数据模块（7）与机器人数据处理模块（6）相连接，机器人数据处理模块（6）的输出端分别与电机驱动模块（8）的输入端、升降臂驱动模块（9）的输入端和灭火器启动模块（10）的输入端连接，控制器无线数据模块（11）与控制器数据处理模块（14）相连接，方向控制模块（12）的输出端、升降臂控制模块（13）的输出端和灭火器选择启动模块（16）的输出端分别与控制器数据处理模块（14）的输入端连接，控制器数据处理模块（14）的输出端与液晶模块（15）的输入端连接，探测摄像头（17）和灭火器方向摄像头（18）通过摄像头4G路由器（19）及4G网络与上位机4G路由器（20）再与上位机（21）相连接，机器人无线数据模块（7）与控制器无线数据模块（11）无线连接。...

【技术特征摘要】
1.消防搜救机器人，其特征在于：包括温湿度传感器模块（1）、有害气体传感器模块（2）、热释电传感器模块（3）、雷达测距传感器模块（4）、火焰传感器模块（5）、机器人数据处理模块（6）、机器人无线数据模块（7）、电机驱动模块（8）、升降臂驱动模块（9）、灭火器启动模块（10）、控制器无线数据模块（11）、方向控制模块（12）、升降臂控制模块（13）、控制器数据处理模块（14）、液晶模块（15）、灭火器选择启动模块（16）、探测摄像头（17）、灭火器方向摄像头（18）、摄像头4G路由器（19）、上位机4G路由器（20）和上位机（21），温湿度传感器模块（1）的输出端、有害气体传感器模块（2）的输出端、热释电传感器模块（3）的输出端、雷达测距传感器模块（4）的输出端、火焰传感器模块（5）的输出端分别与机器人数据处理模块（6）的输入端连接，机器人无线数据模块（7）与机器人数据处理模块（6）相连接，机器人数据处理模块（6）的输出端分别与电机驱动模块（8）的输入端、升降臂驱动模块（9）的输入端和灭火器启动模块（10）的输入端连接，控制器无线数据模块（11）与控制器数据处理模块（14）相连接，方向控制模块（12）的输出端、升降臂控制模块（13）的输出端和灭火器选择启动模块（16）的输出端分别与控制器数据处理模块（14）的输入端连接，控制器数据处理模块（14）的输出端与液晶模块（15）的输入端连接，探测摄像头（17）和灭火器方向摄像头（18）通过摄像头4G路由器（19）及4G网络与上位机4G路由器（20）再与上位机（21）相连接，机器人无线数据模块（7）与控制器无线数据模块（11）无线连接。2.根据权利要求1所述的消防搜救机器人，其特征在于：所述机器人数据处理模块（6）由型号为STM32F103RCT6的单片机U1、复位按键S1、上电复位电阻R3、电容C1、低速晶振电路晶振Y1、电容C3、C4和高速晶振电路晶振Y2、电容C5、C6组成，机器人数据处理模块（6）检测温湿度传感器模块（1）、有害气体传感器模块（2）、热释电传感器模块（3）、雷达测距传感器模块（4）、火焰传感器模块（5）和机器人无线数据模块（7）的数据从而通过I/O端口控制机器人电机驱动模块（8）、升降臂驱动模块（9）和灭火器启动模块（10）。3.根据权利要求1所述的消防搜救机器人，其特征在于：所述的控制器数据处理模块(14)由型号为STM32F103RCT6的单片机U18、复位按键S2、上电复位电阻R17、电容C7、低速晶振电路晶振Y3、电容C8、C9和高速晶振电路晶振Y4、电容C10、C11组成，STM32F103RCT6单片机U18通过控制器无线数据模块（11）读取机器人无线数据模块（7）发送过来的数据，通过液晶显示模块进行显示，并读取方向控制模块（12）、升降臂控制模块（13）、灭火器选择启动模块（16）的按键数据，通过控制器数据处理模块（14）将数据传送给机器人无线数据模块（7）用以控制机器人的行进方向、升降臂的升降和启动灭火器。4.根据权利要求2所述的消防搜救机器人，其特征在于：所述温湿度传感器模块（1）由型号为DHT11温湿度传感器U2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆祺，何思平，施方升，陈媚，
申请(专利权)人：广东省揭阳市高级技工学校，
类型：新型
国别省市：广东,44