一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统，该控制系统由履带侦测机器人、抛投基站和操作终端组成；所述履带侦测机器人可与操作终端直接通过无线网络连接，实现二者的近距离无线通讯；在无线信号较弱时，履带侦测机器人可释放抛投基站，通过抛投基站中继无线信号，延长操作终端和履带侦测机器人的通讯距离。所述煤矿环境履带侦测机器人可搭载三个抛投基站，根据实际应用情况，释放所需的抛投基站，从而实现操作终端对履带侦测机器人的远距离无线控制。本实用新型专利技术通过延长侦测履带机器人在煤矿井下的通讯距离，从而满足煤矿井下特殊环境下的远程侦测及远程遥控的需求。的需求。的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统


[0001]本技术属于煤矿机器人领域，具体说是一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统。

技术介绍

[0002]长期以来，我国一直是煤炭生产和消费大国，煤炭行业在我国的一次性能源消费中占据着主导作用。随着科技的发展与进步，国家煤矿安全监察局于2019年1月出台《煤矿机器人重点研发目录》，阐明了煤炭行业机器人的发展方向及其重要意义，这将利于我国煤炭产业结构的优化升级，使得我国煤矿安全科技水平得以快速提升。由于煤矿井下环境的特殊性，具有风险性、未知性、不可靠性等特点以及在煤矿发生事故后，急需了解井下区域工作环境和现场状况。传统工作方式是由人工进入现场及危险区域，完成井下环境侦测、环境信息采集等工作，由于人工方式往往不能达到理想的探测和救援要求，而且对人员的安全保证具备一定的风险性。随着机器人技术的发展，利用煤矿环境侦测机器人代替传统作业方式，不仅能顺利完成井下特殊环境、危险环境的探测、事故救援、数据信息采集等工作，而且能保证人员安全，因此，研发适用于煤矿环境的侦测机器人十分必要。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本技术提供了一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统，该系统采用无线控制方式，可通过远程控制释放履带侦测机器人装载的多个抛投基站，实现无线信号中继功能。一方面解决了遥控操作机器人进行侦测的问题，另一方面延长了履带侦测机器人在煤矿井下的通讯距离，保证了无线通讯的稳定性，能够有效满足煤矿井下特殊环境下的现场侦察及救援需求。
[0004]本技术采用的技术方案是：一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统，该控制系统由履带侦测机器人、抛投基站和操作终端组成；所述履带侦测机器人可与操作终端直接通过无线网络连接，实现二者的近距离无线通讯；在无线信号较弱时，履带侦测机器人可释放抛投基站，通过抛投基站中继无线信号，保证无线信号的强度，延长通讯距离。所述煤矿环境履带侦测机器人可搭载三个抛投基站，根据实际应用情况，释放所需的抛投基站，从而实现操作终端对煤矿环境履带侦测机器人远距离的无线通讯控制。
[0005]所述履带侦测机器人包含有抛投基站收纳仓、机器人主控系统、无线图传模块一、网络交换机和传感器系统，其中传感器系统包括粉尘传感器、烟雾传感器、多参数传感器和图像传感器；所述抛投基站包含有基站主控系统、无线图传模块二；所述操作终端包含无线图传模块三。
[0006]所述机器人主控系统通过网络接口与网络交换机连接，机器人主控系统通过RS485接口与粉尘传感器、烟雾传感器和多参数传感器连接，图像传感器通过网络接口与网络交换机连接，无线图传模块一通过网络接口与网络交换机连接；机器人主控系统通过网络交换机及RS485接口实现与传感器系统通讯，所述操作终端包含有无线图传模块三，操作
终端通过无线图传模块三与机器人主控系统的无线图传模块一通讯，实现对履带侦测机器人的近距离无线控制。
[0007]当履带侦测机器人与操作终端之间无线通讯信号较弱时，履带侦测机器人可将一个抛投基站从抛投基站收纳仓释放抛出，抛投基站落地后自动展开，作为无线中继，延长操作终端与履带侦测机器人之间的无线通讯距离。当信号再次减弱时，履带侦测机器人可将第二个抛投基站从抛投基站收纳仓释放抛出，第二个抛投基站落地后自动展开，作为第二个无线中继，进一步延长操作终端与履带侦测机器人之间的无线通讯距离。所述履带侦测机器人最多可释放三个抛投基站，从而实现煤矿井下环境下操作终端对履带侦测机器人远距离的无线通讯控制。
[0008]本技术的有益效果是：该控制系统可远程采集多种传感器信息，实时侦测井下环境信息，该系统采用无线通讯控制方式，通过远程控制释放履带侦测机器人搭载的多个抛投基站，实现无线信号中继功能。一方面解决了机器人在煤矿复杂环境下遥控操作问题，另一方面延长了履带侦测机器人在煤矿井下的通讯距离，保证了无线通讯的稳定性，能够有效满足煤矿井下特殊环境下的现场侦察及救援需求。
附图说明
[0009]图1为本技术系统组成示意图。
[0010]图2为本技术控制系统组成结构示意图。
[0011]图3为本技术通过抛投基站进行无线通讯示意图。
[0012]图4为本技术控制系统芯片接口示意图。
具体实施方式
[0013]下面结合附图及实施例详述本技术。
[0014]如图1所示，一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统，该控制系统由履带侦测机器人1、抛投基站2和操作终端3组成；所述操作终端3与履带侦测机器人1通过无线网络无线连接，用于实现对履带侦测机器人1的近距离无线控制；履带侦测机器人1可搭载三个抛投基站2，可根据无线信号强弱，选择释放搭载的抛投基站2，操作终端3通过无线网络与抛投基站2无线连接，履带侦测机器人1与抛投基站2通过无线网络无线连接，操作终端3通过抛投基站2实现对履带侦测机器人1的远距离无线控制。
[0015]如图2、图3所示，所述履带侦测机器人1包含有抛投基站收纳仓4、机器人主控系统5、无线图传模块一6、网络交换机7和传感器系统8，其中传感器系统8包括粉尘传感器9、烟雾传感器10、多参数传感器11和图像传感器12；所述抛投基站2包含有基站主控系统13、无线图传模块二14；所述操作终端3包含无线图传模块三15。
[0016]所述机器人主控系统5通过网络接口与网络交换机7连接，机器人主控系统5通过RS485接口与粉尘传感器9、烟雾传感器10和多参数传感器11连接，图像传感器12通过网络接口与网络交换机7连接，无线图传模块一6通过网络接口与网络交换机7连接；机器人主控系统5通过网络交换机6及RS485接口实现与传感器系统8通讯，所述操作终端3包含有无线图传模块三15，操作终端3通过无线图传模块三15和无线图传模块一6与机器人主控系统5通讯，实现对履带侦测机器人1的近距离无线控制。
[0017]当操作终端3与履带侦测机器人1之间的无线通讯信号较弱时，履带侦测机器人1将抛投基站收纳仓4中存放的抛投基站2抛出，通过抛投基站2作为无线中转站，实现操作终端3与履带侦测机器人1之间的无线通讯。所述抛投基站2中，基站主控系统13与无线图传模块二14连接，履带侦测机器人1的无线图传模块一6与抛投基站2的无线图传模块二14无线连接，抛投基站2的无线图传模块二14与操作终端3的无线图传模块三15无线连接，抛投基站2用于无线信号中继功能，实现操作终端3对履带侦测机器人1的远距离无线控制。
[0018]如图4所示，履带侦测机器人1中机器人主控系统5采用STM32F429芯片作为核心控制芯片，通过此芯片对传感器系统8的数据采集及履带侦测机器人1的行走进行控制；
[0019]所述抛投基站2的基站主控系统13采用STM32F103芯片作为控制芯片，通过此芯片实现操作终端3与履带侦测机器人1之间的无线中继控制功能。
[0020]所述履带侦测机器人1中的无线图传模块一6和抛投基站2中的无线图传模块二14都本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统，其特征在于：该控制系统由履带侦测机器人（1）、抛投基站（2）和操作终端（3）组成；所述操作终端（3）与履带侦测机器人（1）通过无线网络无线连接，用于实现对履带侦测机器人（1）的近距离无线控制；操作终端（3）通过无线网络与抛投基站（2）无线连接，履带侦测机器人（1）与抛投基站（2）通过无线网络无线连接，操作终端（3）通过抛投基站（2）实现对履带侦测机器人（1）的远距离无线控制。2.根据权利要求1所述一种用于煤矿环境的履带侦测机器人控制系统，其特征在于：所述履带侦测机器人（1）包含有抛投基站收纳仓（4）、机器人主控系统（5）、无线图传模块一（6）、网络交换机（7）和传感器系统（8），其中传感器系统（8）包括粉尘传感器（9）、烟雾传感器（10）、多参数传感器（11）和图像传感器（12）；所述抛投基站（2）包含有基站主控系统（13）、无线图传模块二（14）；所述操作终端（3）包含无线图传模块三（15）；所述机器人主控系统（5）通过网络接口与网络交换机（7）连接，机器人主控系统（5）通过RS485接口与粉尘传感器（9）、烟雾传感器（10）和多参数传感器（11）连接，图像传感器（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴文良，杨政杰，王炳南，孙宁，李东广，尤桂学，刘国亮，
申请(专利权)人：中信重工开诚智能装备有限公司，
类型：新型
国别省市：