CN110262544B - 一种用于纳米纤维生产的监察机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提出的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,包括控制中心、定位***和监察***,定位***由多个基于UWB技术的定位信号源交互构成,监察***包括无人机平台和监控无人机,控制中心包括定位引擎服务器、巡航轨迹规划服务器,无人机平台上设无线充电器,本发明设计合理,条理清晰,基于UWB定位技术,实现监控无人机的巡航监控以及感应预警,定位功能通过定位接收器、定位信号源和定位引擎服务器实现,为巡航轨迹规划服务器规划巡航轨迹,提供了坚实的基础,并通过一维布设或者二维布设方式,为生产区域制定合理有效的定位信号源布置方案,节约监控成本、并提高监控效果,同时,集合无线充电技术,为监控无人机提供提供长效的续航。

Description

一种用于纳米纤维生产的监察机器人
技术领域
本发明涉及纳米纤维生产技术领域,特别是一种用于纳米纤维生产的监察机器人。
背景技术
纳米纤维是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料,生产时,多是采用静电纺丝法进行生产。
为保证纳米纤维的安全生产或者监督工人工作状态,生产区域内往往会布设很多的监控设备,进行监控或监察,但是此类的监察设备多是定点摄像头,存在大量死角,监察范围较小,灵活性极差,而且通常没有集成传感器,缺乏感应预警。
发明内容
本发明针对上述问题,公开了一种用于纳米纤维生产的监察机器人。
具体的技术方案如下:
一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其特征在于,包括控制中心、定位***和监察***,所述定位***由多个基于UWB技术的定位信号源交互构成,所述监察***与定位信号源一一对应,包括无人机平台和监控无人机,信号源安装于无人机平台上,监控无人机由无人机平台搭载,所述控制中心包括服务于信号源的定位引擎服务器、服务于无人机的巡航轨迹规划服务器和显示设备;
基于UWB技术的所述定位信号源通过定位引擎服务器,建立坐标系,并为巡航轨迹规划服务器和监控无人机提供位置坐标,所述巡航轨迹规划服务器基于当前定位信号源的覆盖范围以及相应坐标区间,为监控无人机提供巡航轨迹规划。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,所述定位***根据纳米纤维生产区域的形状,对定位信号源的布设进行一维布设或者二维布设。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,所述的一维布设是指将多个定位信号源进行线性的连续交互,从而在定位引擎服务器中形成基于一维的线性定位坐标。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,所述的二维布设是指将形成线性定位坐标的定位信号在二维平面上进行平行的延伸,从而在定位引擎服务器中形成基于二维的平面定位坐标。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,所述的二维布设是指通过对定位信号源进行分级,实现以中心定位信号源的外向辐射,进而形成基于二维的平面定位坐标;该中心定位信号源即为主定位信号源,以主定位信号源向外环形辐射,第一环的多个定位信号源即为一级定位信号源、第二环的多个定位信号源即为二级定位信号源···第N环的环的多个定位信号源即为N级定位信号源。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,形成线性定位坐标的多个所述定位信号源之间通过无线通讯模块交互,并最终通过无线通讯模块与定位引擎服务器交互。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,形成平面定位坐标的多个所述定位信号源之间通过无线通讯模块、并按照环形层级依次交互,所述主定位信号源通过无线通讯模块与定位引擎服务器交互。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,所述无人机平台根据定位信号源的设计进行定点安装,其上设有多个无人机起落台,所述无人机起落台用于承载监控无人机,期内嵌入式设有基于UWB技术的、用于定位无人机起落坐标点的第一定位接收器,所述第一定位接收器通过无线通讯模块与当前无人机平台上的定位信号源交互,确立无人机起落坐标点。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,所述监控无人机内置第二定位接收器,所述第二定位接收器通过无线通讯模块与当前无人机平台上的定位信号源交互,确立当前监控无人机的运动坐标,并反馈给定位引擎服务器,从而为巡航轨迹规划服务器提供巡航监控。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,所述无人机平台上设有无线充电器,所述监控无人机内设蓄电池和无线充电线圈,无人机平台上的无线充电器和第一定位接收器以及定位信号源均由供电线缆供电,并通过无线充电器为停靠的监控无人机充电。
上述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其中,所述监控无人机上集成有监视器和多种传感器,多种所述传感器包括危险气体传感器、火焰传感器、粉尘传感器中的一种或者多种的组合。
本发明的有益效果为:
本发明提出的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,包括控制中心、定位***和监察***,定位***由多个基于UWB技术的定位信号源交互构成,监察***包括无人机平台和监控无人机,控制中心包括定位引擎服务器、巡航轨迹规划服务器,无人机平台上设无线充电器,本发明设计合理,条理清晰,基于UWB定位技术,实现监控无人机的巡航监控以及感应预警,定位功能通过定位接收器、定位信号源和定位引擎服务器实现,完成生产区域的坐标区间、起落点坐标、飞行坐标跟踪等多个功能,为巡航轨迹规划服务器规划巡航轨迹,提供了坚实的基础,并可通过一维布设或者二维布设方式,为生产区域制定合理的、有效的定位信号源布置方案,节约监控成本、并提高监控效果,同时,集合无线充电技术,为监控无人机提供提供长效的续航。
附图说明
图1为本发明示意图。
图2为为定位信号源示意图。
图3为实施例二中,一维布设示意图。
图4为实施例三中,二维布设示意图。
图5为实施例四中,二维布设示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确,下面结合实施例对本发明进行进一步描述,任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
实施例一
一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其特征在于,包括控制中心、定位***和监察***,所述定位***由多个基于UWB技术的定位信号源交互构成,所述监察***与定位信号源一一对应,包括无人机平台和监控无人机,信号源安装于无人机平台上,监控无人机由无人机平台搭载,所述控制中心包括服务于信号源的定位引擎服务器、服务于无人机的巡航轨迹规划服务器和显示设备;
基于UWB技术的所述定位信号源通过定位引擎服务器,建立坐标系,并为巡航轨迹规划服务器和监控无人机提供位置坐标,所述巡航轨迹规划服务器基于当前定位信号源的覆盖范围以及相应坐标区间,为监控无人机提供巡航轨迹规划。
本实施例的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,采用监控无人机作为监控手段,进行纳米纤维生产区域的监控,采用基于UWB技术的定位信号源进行坐标区间的设定,从而为巡航轨迹规划服务器的巡航轨迹规划提供了数据基础,进而实现监控无人机的飞行监控。
实施例二
本实施例基于维度,通过定位***根据纳米纤维生产区域的形状,对定位信号源的布设进行一维布设或者二维布设。
如图2所示,标号1为定位信号源,标号2为定位信号源的信号覆盖范围;
如图3所示,所述的一维布设是指将多个定位信号源进行线性的连续交互,从而在定位引擎服务器中形成基于一维的线性定位坐标。
此种线性定位坐标的设定,可运用于通道、廊道等线性的区域内,监控无人机可沿形成的线性定位坐标,进行线性的、一维的飞行,从而进行监控。
实施例三
如图4所示,本实施例在实施例二的基础上,进行二维方向的扩展,即将形成线性定位坐标的定位信号在二维平面上进行平行的延伸,从而在定位引擎服务器中形成基于二维的平面定位坐标。
此法形成的平面定位坐标中,用于构成此定位坐标的线性定位坐标之间相对独立,运行与线性定位坐标内的监控无人机互补干涉。
本实施例基于实施例二进行开发,可按需扩大监控范围,但相邻的线性定位坐标中的定位信号源的信号范围重复覆盖的比例极大,成本会较高。
实施例四
如图5所示,本实施例采用不同于实施例三的方式,进行平面定位坐标的形成;
其中,标号3为主定位信号源,标号4为二级定位信号源,标号5为三级定位信号源···依次类推;
平面定位坐标的形成具体是通过对定位信号源进行分级,实现以中心定位信号源的外向辐射,进而形成基于二维的平面定位坐标;该中心定位信号源即为主定位信号源,以主定位信号源向外环形辐射,第一环的多个定位信号源即为一级定位信号源、第二环的多个定位信号源即为二级定位信号源···第N环的环的多个定位信号源即为N级定位信号源。
本实施例采用定位信号源分级辐射的方法,进行平面定位坐标的形成,可按需扩大监控范围,而且相邻的定位信号源的信号范围重复覆盖的比例较小,成本相较实施例二而言,得到了很大幅度的降低。
实施例五
本实施例旨在说明,上述的实施例中,形成线性定位坐标的多个所述定位信号源之间通过无线通讯模块交互,并最终通过无线通讯模块与定位引擎服务器交互;
而且,形成平面定位坐标的多个所述定位信号源之间通过无线通讯模块、并按照环形层级依次交互,所述主定位信号源通过无线通讯模块与定位引擎服务器交互。
无线通讯方式,是一种快速有效的通讯方式,可大幅度降低布设难度,无需进行信号线缆的布置,节约购置成本和人力。
实施例六
本实施例旨在说明,上述的实施例中,所述无人机平台根据定位信号源的设计进行定点安装,其上设有多个无人机起落台,所述无人机起落台用于承载监控无人机,期内嵌入式设有基于UWB技术的、用于定位无人机起落坐标点的第一定位接收器,所述第一定位接收器通过无线通讯模块与当前无人机平台上的定位信号源交互,确立无人机起落坐标点;
同时,所述监控无人机内置第二定位接收器,所述第二定位接收器通过无线通讯模块与当前无人机平台上的定位信号源交互,确立当前监控无人机的运动坐标,并反馈给定位引擎服务器,从而为巡航轨迹规划服务器提供巡航监控。
本实施例完善了对监控无人机的飞行坐标监控,并为无人机起落台设定了独立坐标,从而提高了监控无人机的停靠准确度。
实施例七
本实施例旨在完善监控无人机的供电,无人机平台上设有无线充电器,所述监控无人机内设蓄电池和无线充电线圈,无人机平台上的无线充电器和第一定位接收器以及定位信号源均由供电线缆供电,并通过无线充电器为停靠的监控无人机充电;
监控无人机采用蓄电池进行供电,并内置无线充电线圈,可通过无人机平台上无线充电器进行充电,进而大幅度提高了监控无人机的续航能力,提高监控效果;
同时,监控无人机上集成有监视器和多种传感器,多种所述传感器包括危险气体传感器、火焰传感器、粉尘传感器中的一种或者多种的组合,通过集成监视器和多种传感器,实现监控和多方位的感应预警功能。
综上所述,上述实施例设计合理,条理清晰,基于UWB定位技术,实现监控无人机的巡航监控以及感应预警,定位功能通过定位接收器、定位信号源和定位引擎服务器实现,完成生产区域的坐标区间、起落点坐标、飞行坐标跟踪等多个功能,为巡航轨迹规划服务器规划巡航轨迹,提供了坚实的基础,并可通过一维布设或者二维布设方式,为生产区域制定合理的、有效的定位信号源布置方案,节约监控成本、并提高监控效果,同时,集合无线充电技术,为监控无人机提供提供长效的续航。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其特征在于,包括控制中心、定位***和监察***,所述定位***由多个基于UWB技术的定位信号源交互构成,所述监察***与定位信号源一一对应,包括无人机平台和监控无人机,信号源安装于无人机平台上,监控无人机由无人机平台搭载,所述控制中心包括服务于信号源的定位引擎服务器、服务于无人机的巡航轨迹规划服务器和显示设备;
基于UWB技术的所述定位信号源通过定位引擎服务器,建立坐标系,并为巡航轨迹规划服务器和监控无人机提供位置坐标,所述巡航轨迹规划服务器基于当前定位信号源的覆盖范围以及相应坐标区间,为监控无人机提供巡航轨迹规划;
其中,所述定位***根据纳米纤维生产区域的形状,对定位信号源的布设进行一维布设或者二维布设;
所述的一维布设是指将多个定位信号源进行线性的连续交互,从而在定位引擎服务器中形成基于一维的线性定位坐标;
所述的二维布设是指通过对定位信号源进行分级,实现以中心定位信号源的外向辐射,进而形成基于二维的平面定位坐标;该中心定位信号源即为主定位信号源,以主定位信号源向外环形辐射,第一环的多个定位信号源即为一级定位信号源、第二环的多个定位信号源即为二级定位信号源···第N环的多个定位信号源即为N级定位信号源。
2.如权利要求1所述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其特征在于,形成线性定位坐标的多个所述定位信号源之间通过无线通讯模块交互,并最终通过无线通讯模块与定位引擎服务器交互。
3.如权利要求2所述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其特征在于,形成平面定位坐标的多个所述定位信号源之间通过无线通讯模块、并按照环形层级依次交互,所述主定位信号源通过无线通讯模块与定位引擎服务器交互。
4.如权利要求3所述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其特征在于,所述无人机平台根据定位信号源的设计进行定点安装,其上设有多个无人机起落台,所述无人机起落台用于承载监控无人机,期内嵌入式设有基于UWB技术的、用于定位无人机起落坐标点的第一定位接收器,所述第一定位接收器通过无线通讯模块与当前无人机平台上的定位信号源交互,确立无人机起落坐标点。
5.如权利要求4所述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其特征在于,所述监控无人机内置第二定位接收器,所述第二定位接收器通过无线通讯模块与当前无人机平台上的定位信号源交互,确立当前监控无人机的运动坐标,并反馈给定位引擎服务器,从而为巡航轨迹规划服务器提供巡航监控。
6.如权利要求5所述的一种用于纳米纤维生产的监察机器人,其特征在于,所述无人机平台上设有无线充电器,所述监控无人机内设蓄电池和无线充电线圈,无人机平台上的无线充电器和第一定位接收器以及定位信号源均由供电线缆供电,并通过无线充电器为停靠的监控无人机充电。
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