CN202230382U - 无线传感矿井救援机器人的控制*** - Google Patents
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Abstract
无线传感矿井救援机器人的控制***,涉及一种机器人的控制***,解决目前救援机器人传感器种类单一、数量少,井下铺设的线缆可能在事故中发生损坏使***崩溃无法工作的问题。主控制器的第一输入输出端连接基于zigbee技术的无线通信***输入输出端,主控制器第二输入输出端连接超声波避障***输入输出端,主控制器第三输入输出端连接生命探测***输入输出端,定位***的输出端连接主控制器的第四输入输,视觉***的输出端连接主控制器的第五输入端,井下环境检测***输出端连接主控制器第六输入端,电源模块输出端连接主控制器第七输入端。本实用新型主要用于矿难发生后采集矿井下的复杂的环境信息。本实用新型采集信息及时、准确和全面。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机器人的控制***,特别涉及一种矿难发生后在井下实施救援的无线传感机器人的控制***。
背景技术
我国大多数煤矿是深埋地下,目前约有煤矿2.6万个,95%以上是井下人工开采。井下工作环境恶劣,生产条件复杂,地质条件多变,容易发生各种事故。近年来随着能源需求量的不断加大,采煤量的逐年增加,各种煤矿矿井灾害事故频繁发生,如瓦斯突出、矿井顶板、透水、火灾、有害气体、煤尘***等。
目前我国煤矿事故死亡人数远远超过世界其他产煤国家煤矿死亡人数的总和,约占世界矿难人数的80%。每年上百次的事故发生,成千人的矿工死亡,煤矿安全形势已经十分严峻。
在灾害发生后,井下作业人员来不及撤离,被困井内等待救援。煤矿井下工作环境恶劣,造成突发性事故的因素较多,受自然条件的制约及工作场所、资源条件的不断变化,灾害发生后,作业矿工被困井下,需要及时监测井下环境状况、准确地判断井下作业人员的位置并准确制定救援方案,这对开展救援工作来说是十分重要和紧迫的,通常的方法是派救护队员下井。而煤矿井下发生瓦斯***或其他矿难事故后,因井下环境变化很大,受有害气体、缺氧、高温、烟雾、透水等各种因素的影响,救援人员难以在第一时间进入事故现场勘察并展开搜索救援行动,因而导致大量人员伤亡。而且井下存在发生二次灾害的可能,甚至造成救援人员的伤亡。
美国是开展煤矿救援机器人研究较早的国家之一,也是煤矿救援机器人研究水平最高的国家。现有的国外矿井搜救机器人主要应用在国外的煤矿,而由于国外的煤矿多为露天煤矿,采集环境信息用的传感器无法直接应用于国内的矿井搜救环境。
国内研究矿井救灾机器人的工作开展相对较晚,研究机构也相对较少,近年来国内一些科研院所和高校推出了一些自行研发的救援机器人,但由于机器人技术开始较晚,研究进展缓慢。而国内的搜救机器人多数为用于地震、火灾等事故的救援机器人,传感器种类单一、数量少,无法全面而准确地采集事故发生后矿井下的复杂的环境信息,并且由于井下铺设的线缆可能在事故中发生损坏,而使***崩溃无法工作。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决目前我国研发的救援机器人传感器种类单一、数量少,无法全面而准确地采集事故发生后矿井下的复杂的环境信息,并且由于井下铺设的线缆可能在事故中发生损坏,而使***崩溃无法工作的问题,提供一种无线传感矿井救援机器人的控制***。
本实用新型的无线传感矿井救援机器人的控制***,它包括主控制器、定位***、超声波避障***、生命探测***、视觉***、井下环境检测***、电源模块和基于zigbee技术的无线通信***;主控制器的第一输入输出端连接基于zigbee技术的无线通信***的输入输出端,主控制器的第二输入输出端连接超声波避障***的输入输出端,主控制器的第三输入输出端连接生命探测***的输入输出端,定位***的输出端连接主控制器的第四输入端,视觉***的输出端连接主控制器的第五输入端,井下环境检测***的输出端连接主控制器的第六输入端,电源模块的输出端连接主控制器的第七输入端。
本实用新型的优点在于矿难发生后进行巷道的环境检测和被困矿工生命探测,并通过无线网络与地面及被困矿工通信,避免了铺设线缆在事故中发生损坏而使***崩溃无法工作的问题。本实用新型多处使用了传感器,能全面而准确地采集事故发生后矿井下复杂的环境信息。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的定位***的结构示意图。
图3为本实用新型的超声波避障***的结构示意图。
图4为本实用新型的生命探测***的结构示意图。
图5为本实用新型的井下环境检测***的结构示意图。
图6为本实用新型的基于zigbee技术的无线通信***的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1说明本实施方式,本实用新型的无线传感矿井救援机器人的控制***,它包括主控制器7、定位***2、超声波避障***3、生命探测***4、视觉***6、井下环境检测***5、电源模块8和基于zigbee技术的无线通信***1;主控制器7的第一输入输出端连接基于zigbee技术的无线通信***1的输入输出端,主控制器7的第二输入输出端连接超声波避障***3的输入输出端,主控制器7的第三输入输出端连接生命探测***4的输入输出端,定位***2的输出端连接主控制器7的第四输入端,视觉***6的输出端连接主控制器7的第五输入端,井下环境检测***5的输出端连接主控制器7的第六输入端,电源模块8的输出端连接主控制器7的第七输入端。
所述的主控制器7完成各个***采集数据的处理、存储以及与救援中心之间的数据通信。
所述的定位***2通过测量机器人运动过程中的绝对行程和运动方向角,以及运动过程中的相对行程和相对运动方向角,由主控制器7根据算法确定机器人在井下复杂的巷道结构中当前所处的位置。
所述的超声波避障***3在机器人行进的过程中,通过主控制器7不断发射超声波和接收回波,判断机器人与前后左右障碍物的距离,从而调整行进的方向和速度实现壁障。由于井下温度、湿度变化较大,影响超声波测量距离的准确性,故同时测量温度和湿度,送入主控制器,对测量的距离进行校正。
所述的生命探测***4采用超宽带(UWB)脉冲探测雷达,在矿难发生后,在30~50m范围内能探测到生命体的呼吸、体动等生命特征,确定生还的被困矿工。
所述的视觉***6采用摄像头拍摄井下巷道的复杂情况,将图像信息送入处理器编码图像数据,存储识别。
所述的井下环境检测***5是指在矿难发生后,譬如瓦斯***等,井下的情况更加难以确定,常常受高温、烟雾、有害气体和缺氧等因素的影响,为了避免救援人员进入灾害现场执行营救任务时受到伤害或者井下被困矿工选择逃生路径时再次发生危险,机器人实时监测所行进巷道的环境信息,从而寻找安全的避难场所以及逃生通道,保证生命安全。
矿井搜救机器人工作在井下,传统的有线通讯方式稳定性高,传输速率快,但铺设线缆工程浩大,线路易损坏,并且有线电缆影响了机器人工作的灵活性。特别在灾难发生时,所有的有线通信几乎处于瘫痪状态,影响了救援效率。
所述的基于zigbee技术的无线通信***1,是指利用Zigbee技术组成的无线区域网,是一种低速率的无线区域网,具有结构简单、低成本、低功耗并且网络容量大等优点,其数据传输可靠、通信范围广,适合于井下机器人在复杂的巷道结构中及时与救援中心或被困矿工取得联系,执行井下环境监测和搜救任务。
所述的电源模块8为主控制器7和上述***提供工作所需要的不同电源。
具体实施方式二:结合图2说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式一不同的是定位***2包括三轴电子罗盘2-1、三轴电子陀螺2-2、三轴加速度计2-3、电机编码盘2-4和处理器2-5;三轴电子罗盘2-1、三轴电子陀螺2-2、三轴加速度计2-3和电机编码盘2-4的输出端分别连接处理器2-5的输入端;处理器2-5的输出端连接主控制器7的第四输入端。
确定机器人在煤矿巷道全局坐标的位置,是机器人导航的最基本环节。三轴电子罗盘2-1通过磁阻传感器感应和测量地磁场的方向,输出绝对行进方向角,三轴电子陀螺2-2通过测量角加速度ωx、ωy、ωz,输出机器人行进相对方向角,三轴加速度计2-3输出相对机器人自身的三轴加速度αx、αy、αz,经过积分,可得到三轴方向的位移,即行程,电机编码盘2-4采集电机旋转角度,输出机器人的绝对行程,由处理器2-5对采集的多种传感器信息融合处理,确定井下机器人的航向角和行程信息,显示机器人的运动轨迹,及其在煤矿井下所处的位置。在运动过程中,可以结合设置的人工路标对机器人的定位信息加以修正,确定机器人在巷道的复杂结构中所处的位置和行进信息,在矿井深度大、开采层数多、巷道错综复杂的矿井中寻找机器人实施救援的最佳路径。
具体实施方式三:结合图3说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式一不同的是超声波避障***3包括超声波信号产生电路3-1、发送换能器3-2、处理器3-3、二次放大电路3-4、滤波电路3-5、放大电路3-6、接收换能器3-7、温度传感器3-8和湿度传感器3-9;接收换能器3-7的输出端连接放大电路3-6的输入端,放大电路3-6的输出端连接滤波电路3-5的输入端,滤波电路3-5的输出端连接二次放大电路3-4的输入端,二次放大电路3-4的输出端连接处理器3-3的第一输入端,温度传感器3-8的输出端连接处理器3-3的第二输入端,湿度传感器3-9的输出端连接处理器3-3的第三输入端,处理器3-3的输出端连接超声波信号产生电路3-1的输入端,超声波信号产生电路3-1的输出端连接发送换能器3-2的输入端;处理器3-3的输入输出端连接主控制器7的第二输入输出端。
机器人在井下行进,路况复杂,为了避免发生碰撞,超声波避障***3采用超声波测距原理。超声波发射电路3-1产生超声波激励信号,进行功率放大,然后加至超声波的发送换能器3-2发射。超声波的接收换能器3-7接收到超声波信号时,由于压电效应,产生微弱的电压信号,经过放大电路3-6进行一级运放信号放大,然后进行带通滤波电路3-5、整形后,二次放大电路3-4调整增益,将幅值控制在A/D的输入范围内,送入处理器3-3。由于井下环境恶劣,温度较高,湿度较大,对声速产生较大影响,故同时采用温度传感器3-8、湿度传感器3-9测量实时温度、湿度,对处理器3-3测量的障碍物距离进行校正,提高测量精度。
具体实施方式四:结合图4说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式一不同的是生命探测***4包括时钟振荡器4-1、脉冲产生器4-2、脉冲整形电路4-3、功率放大器4-4、处理器4-5、可编程延时器4-6、接收取样电路4-7、带通滤波电路4-8、放大电路4-9、A/D转换器4-10、接收天线4-11和发射天线4-12;时钟振荡器4-1第一输出端连接脉冲产生器4-2的第一输入端,脉冲产生器4-2的输出端连接脉冲整形电路4-3的输入端,脉冲整形电路4-3的输出端连接功率放大器4-4的输入端,功率放大器4-4的输出端连接发射天线4-12,时钟振荡器4-1的第二输出端连接处理器4-5的第一输入端,处理器4-5的第一输出端连接可编程延时器4-6的输入端,可编程延时器4-6的输出端连接接收取样电路4-7的第一输入端,接收天线4-11连接接收取样电路4-7的第二输入端,接收取样电路4-7的输出端连接带通滤波电路4-8的输入端,带通滤波电路4-8的输出端连接放大电路4-9的输入端,放大电路4-9的输出端连接A/D转换器4-10的输入端,A/D转换器4-10的输出端连接处理器4-5的第二输入端,处理器4-5的第二输出端连接脉冲产生器4-2的第二输入端;处理器4-5的输入输出端连接主控制器7的第三输入输出端。
超宽带(UWB)脉冲探测雷达克服了连续波雷达无法很好的区分反射信号的不足,具有穿透能力强、作用距离精确、多目标探测能力强、探测灵敏度高等优点。它的探测距离可达30~50m,能探测到被埋生命体的呼吸、体动等生命特征,并能精确测量被埋生命体的距离深度,具有强的抗干扰能力,不受环境温度、热物体和声音干扰的影响,并具有人体自动识别功能,尤其适用于煤矿井下复杂而且恶劣环境下生命的探测。
***的时钟振荡器4-1一路送入到脉冲产生器4-2,经过脉冲整形电路4-3、产生一定脉宽和功率的ps级极窄UWB脉冲,然后通过功率放大器4-4使脉冲功率达到一定值后直接激励发射天线辐射出去,另一路时基信号则提供给处理器4-5,经过可编程延时器4-6作为接收机门脉冲用于回波信号的选择接收。接收取样电路4-7输出的信号将微弱的生命特征信息检测出来,再通过带通滤波电路4-8和放大电路4-9后经过A/D转换器4-10送入处理器4-5进行处理。处理器4-5接收到一组回波信号后,立即进行目标定位算法处理,从而精确测出人体与UWB生命探测雷达之间的距离。取样门脉冲的宽度决定UWB生命探测雷达的空间分辨率。
具体实施方式五:结合图5说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式一不同的是井下环境检测***5包括光源驱动电路5-1、瓦斯传感器5-2、第一前置放大电路5-3、第二前置放大电路5-4、第一A/D转换器5-5、处理器5-6、第二A/D转换器5-7、第三前置放大电路5-8、第一I/V变换器5-9、O2检测传感器5-10、CO检测传感器5-11、电流放大电路5-12、第二I/V变换器5-13、差分放大电路5-14、第三A/D转换器5-15、第四A/D转换器5-16、滤波放大电路5-17、第三I/V变换器5-18、温度传感器5-19和电压源5-20;O2检测传感器5-10的输出端连接第一I/V变换器5-9的输入端,第一I/V变换器5-9的输出端连接第三前置放大电路5-8的输入端,第三前置放大电路5-8的输出端连接第二A/D转换器5-7的输入端,第二A/D转换器5-7的输出端连接处理器5-6的第一输入端;电压源5-20的输出端连接温度传感器5-19的输入端,温度传感器5-19的输出端连接第三I/V变换器5-18的输入端,第三I/V变换器5-18的输出端连接滤波放大电路5-17的输入端,滤波放大电路5-17的输出端连接第四A/D转换器5-16的输入端,第四A/D转换器5-16的输出端连接处理器5-6的第二输入端;瓦斯传感器5-2包括瓦斯检测元件5-2-1和参照检测元件5-2-2,瓦斯检测元件5-2-1和参照检测元件5-2-2的输入端与光源驱动电路5-1的输出端连接,瓦斯检测元件5-2-1的输出端连接第一前置放大电路5-3的输入端,参照检测元件5-2-2的输出端连接第二前置放大电路5-4的输入端,第一前置放大电路5-3的输出端连接第一A/D转换器5-5的第一输入端,第二前置放大电路5-4的输出端连接第一A/D转换器5-5的第二输入端,第一A/D转换器的输出端连接处理器5-6的第三输入端;CO检测传感器5-11的输出端连接电流放大电路5-12的输入端,电流放大电路5-12的输出端连接第二I/V变换器5-13的输入端,第二I/V变换器5-13的输出端连接差分放大电路5-14的输入端,差分放大电路5-14的输出端连接第三A/D转换器5-15的输入端,第三A/D转换器5-15的输出端连接处理器5-6的第四输入端;处理器5-6的输出端连接主控制器7的第六输入端。
在矿难发生后,井下环境有较大变化,由附图1中的井下机器人环境检测***1-5测量井下的有害气体和氧气的浓度,确认井下环境以便根据具体情况实施不同的救援措施。
传感器由光源、采样气室、活跃通道热电瓦斯检测元件和参考通道热电瓦斯检测元件组成。通过一个光源驱动电路5-1,为瓦斯检测元件5-2-1和参照检测元件5-2-2提供脉动的光源。瓦斯浓度增加,吸收光谱被吸收部分增大,则穿越滤光器到达检测元件的热辐射减少,导致输出信号减少,使得活动通道热电检测头的输出信号随气体浓度的增大而减小。参考通道滤光器只允许非吸收光谱通过,因此,参考通道检测元件输出信号将不受气体浓度变化的影响。***采用双通道同步采样技术,可补偿由温度、湿度、光强改变、电磁干扰等造成的漂移。传感器输出的双路与矿井瓦斯浓度成比例的微弱正弦交流信号,经过第一前置放大电路5-3、第二前置放大电路5-4后,送入第一A/D转换器5-5,变换成数字信号,经处理器5-6运算后得到瓦斯浓度值。
CO检测选用电化学传感器5-11,利用电解槽中的一个电极在所研究的物质电解时产生的极化现象制成,当测量CO浓度时,将传感器输出地与CO浓度呈线性关系的微电流通过放大电路5-12加以放大,然后通过I/V变换器5-13将电流转换成电压信号,再次差分放大5-14后送入高精度A/D转换器5-15变换成数字信号,由处理器5-6经过运算得到煤矿井下的CO浓度。
O2检测传感器5-10产生电流,通过第一I/V变换器5-9将电流转换成电压信号,经过第三前置放大电路5-8将电压信号放大到A/D的输入范围内,经A/D转换器5-7输出与O2浓度相对应的数字信号,送入处理器5-6计算分析,从而确定矿难发生后井下巷道相应位置的O2浓度,从而确认是否安全或者可能会发生二次灾害。
测量煤矿井下的环境温度选用AD590作为温度传感器5-19,将矿井温度转换成电流信号,经过第三I/V变换器5-18,电流转换成电压信号后,再经过滤波放大电路5-17,送入第四A/D转换器5-16转换成数字信号,由处理器5-6经过运算得到煤矿井下的温度。选用AD590需要精度较高的稳压电源为其提供电压源5-20,以保证测量的精度。
具体实施方式六:结合图6说明本实施方式,本实施方式与具体实施方式一不同的是基于zigbee技术的无线通信***1包括通信芯片1-1和天线1-2;天线1-2连接通信芯片1-1的第一输入输出端;通信芯片1-1的第二输入输出端连接主控制器7的第一输入输出端。
矿井救援机器人在行进过程中,将当前所处的巷道位置、观察到的巷道情况、检测到的环境信息以及探测到的遇险矿工生命迹象采用无线通信技术与救援中心取得联系。
常用的无线通信技术主要有Bluetooth、WiFi、UWB、RFID、IrDA、Zigbee等,经过综合比较,本实施例采用利用Zigbee技术组成的无线区域网。这是一种低速率的无线区域网,具有结构简单、成本低廉并且网络容量大等优点,其数据传输可靠、通信范围广。Zigbee使用IEEE802.15.4兼容无线电,运行在2.4GHz免执照频段。Zigbee网络是一个自我配置、多跳的无线网络,拥有电源供电的路由器和电池供电的终端设备。通信芯片可以选择CC2480芯片,CC2480芯片是一款完全符合IEEE802.15.4协议的高效率、低功耗并且具有TI公司独有的Z-Accel功能的能够提供完整的ZigBee功能的ZigBee射频芯片。ZigBee协议栈集成到CC2480芯片中的专门用来运行协议栈的处理器之中,当芯片上电后该处理器就会自动运行协议栈。
CC2480射频芯片1-1从天线接受无线信号,首先经过低噪声放大器(LNA)将信号放大,然后将信号的I和Q分量通过混频器下变频到2MHz的中频上进行滤波和放大,处理过的信号经ADC转化为数字信号。转化后的数字信号通过数字解调器解调出来,一部分通过自动增益控制(AGC)返回给放大器进行增益调节,另一部分送给数字处理部分进行处理。发送部分与接收部分过程相反,芯片将要发送的数字信号经数字调制器进行调制并交给DAC转化为模拟信号,转化好的模拟信号通过变频并由功率放大器(PA)放大,最后由天线发射出去。无线通信单元用于完成相关的数据通信,包括无线通信模块和符号Zigbee协议的无线通信协议栈,主控制器通过SPI接口和无线通信单元相连。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式五不同的是瓦斯传感器5-2选用的是红外传感器。
选用测量浓度较高的红外瓦斯传感器5-2,采用非色散性红外(NDIR)技术来检测瓦斯浓度。***利用甲烷气体对传感器中红外光谱的吸收性能来测定瓦斯浓度,不易受现场恶劣环境的影响。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式五不同的O2检测传感器5-10选用的是两电极电化学式本质安全型O2检测传感器。
根据电化学原电池的原理工作,利用待测气体在原电池中阴极上的电化学还原和阳极的氧化过程中产生电流,并且待测气体电化学反应所产生的电流与其浓度成正比,
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式五不同的是CO检测传感器5-11选用的是CO电化学传感器。
利用电解槽中的一个电极在所研究的物质电解时产生的极化现象测量CO浓度。
Claims (9)
1.无线传感矿井救援机器人的控制***,它包括主控制器(7)、定位***(2)、超声波避障***(3)、生命探测***(4)、视觉***(6)、井下环境检测***(5)和电源模块(8),其特征在于它还包括基于zigbee技术的无线通信***(1);主控制器(7)的第一输入输出端连接基于zigbee技术的无线通信***(1)的输入输出端,主控制器(7)的第二输入输出端连接超声波避障***(3)的输入输出端,主控制器(7)的第三输入输出端连接生命探测***(4)的输入输出端,定位***(2)的输出端连接主控制器(7)的第四输入端,视觉***(6)的输出端连接主控制器(7)的第五输入端,井下环境检测***(5)的输出端连接主控制器(7)的第六输入端,电源模块(8)的输出端连接主控制器(7)的第七输入端。
2.根据权利要求1所述的无线传感矿井救援机器人的控制***,其特征在于它的定位***(2)包括三轴电子罗盘(2-1)、三轴电子陀螺(2-2)、三轴加速度计(2-3)、电机编码盘(2-4)和处理器(2-5);三轴电子罗盘(2-1)、三轴电子陀螺(2-2)、三轴加速度计(2-3)和电机编码盘(2-4)的输出端分别连接处理器(2-5)的输入端;处理器(2-5)的输出端连接主控制器(7)的第四输入输。
3.根据权利要求1所述的无线传感矿井救援机器人的控制***,其特征在于它的超声波避障***(3)包括超声波信号产生电路(3-1)、发送换能器(3-2)、处理器(3-3)、二次放大电路(3-4)、滤波电路(3-5)、放大电路(3-6)、接收换能器(3-7)、温度传感器(3-8)和湿度传感器(3-9);接收换能器(3-7)的输出端连接放大电路(3-6)的输入端,放大电路(3-6)的输出端连接滤波电路(3-5)的输入端,滤波电路(3-5)的输出端连接二次放大电路(3-4)的输入端,二次放大电路(3-4)的输出端连接处理器(3-3)的第一输入端,温度传感器(3-8)的输出端连接处理器(3-3)的第二输入端,湿度传感器(3-9)的输出端连接处理器(3-3)的第三输入端,处理器(3-3)的输出端连接超声波信号产生电路(3-1)的输入端,超声波信号产生电路(3-1)的输出端连接发送换能器(3-2)的输入端;处理器(3-3)的输入输出端连接主控制器(7)的第二输入输出端。
4.根据权利要求1所述的无线传感矿井救援机器人的控制***,其特征在于它的生命探测***(4)包括时钟振荡器(4-1)、脉冲产生器(4-2)、脉冲整形电路(4-3)、功率放大器(4-4)、处理器(4-5)、可编程延时器(4-6)、接收取样电路(4-7)、带通滤波电路(4-8)、放大电路(4-9)、A/D转换器(4-10)、接收天线(4-11)和发射天线(4-12);时钟振荡器(4-1)第一输出端连接脉冲产生器(4-2)的第一输入端,脉冲产生器(4-2)的输出端连接脉冲整形电路(4-3)的输入端,脉冲整形电路(4-3)的输出端连接功率放大器(4-4)的输入端,功率放大器(4-4)的输出端连接发射天线(4-12),时钟振荡器(4-1)的第二输出端连接处理器(4-5)的第一输入端,处理器(4-5)的第一输出端连接可编程延时器(4-6)的输入端,可编程延时器(4-6)的输出端连接接收取样电路(4-7)的第一输入端,接收天线(4-11)连接接收取样电路(4-7)的第二输入端,接收取样电路(4-7的输出端连接带通滤波电路(4-8)的输入端,带通滤波电路(4-8)的输出端连接放大电路(4-9)的输入端,放大电路(4-9)的输出端连接A/D转换器(4-10)的输入端,A/D转换器(4-10)的输出端连接处理器(4-5)的第二输入端,处理器(4-5)的第二输出端连接脉冲产生器(4-2)的第二输入端;处理器(4-5)的输入输出端连接主控制器7的第三输入输出端。
5.根据权利要求1所述的无线传感矿井救援机器人的控制***,其特征在于它的井下环境检测***(5)包括光源驱动电路(5-1)、瓦斯传感器(5-2)、第一前置放大电路(5-3)、第二前置放大电路(5-4)、第一A/D转换器(5-5)、处理器(5-6)、第二A/D转换器(5-7)、第三前置放大电路(5-8)、第一I/V变换器(5-9)、O2检测传感器(5-10)、CO检测传感器(5-11)、电流放大电路(5-12)、第二I/V变换器(5-13)、差分放大电路(5-14)、第三A/D转换器(5-15)、第四A/D转换器(5-16)、滤波放大电路(5-17)、第三I/V变换器(5-18)、温度传感器(5-19)和电压源(5-20);O2检测传感器(5-10)的输出端连接第一I/V变换器(5-9)的输入端,第一I/V变换器(5-9)的输出端连接第三前置放大电路(5-8)的输入端,第三前置放大电路(5-8)的输出端连接第二A/D转换器(5-7)的输入端,第二A/D转换器(5-7)的输出端连接处理器(5-6)的第一输入端;电压源(5-20)的输出端连接温度传感器(5-19)的输入端,温度传感器(5-19)的输出端连接第三I/V变换器(5-18)的输入端,第三I/V变换器(5-18)的输出端连接滤波放大电路(5-17)的输入端,滤波放大电路(5-17)的输出端连接第四A/D转换器(5-16)的输入端,第四A/D转换器(5-16)的输出端连接处理器(5-6)的第二输入端;瓦斯传感器(5-2)包括瓦斯检测元件(5-2-1)和参照检测元件(5-2-2),瓦斯检测元件(5-2-1)和参照检测元件(5-2-2)的输入端与光源驱动电路(5-1)的输出端连接,瓦斯检测元件(5-2-1)的输出端连接第一前置放大电路(5-3)的输入端,参照检测元件(5-2-2)的输出端连接第二前置放大电路(5-4)的输入端,第一前置放大电路(5-3)的输出端连接第一A/D转换器(5-5)的第一输入端,第二前置放大电路(5-4)的输出端连接第一A/D转换器(5-5)的第二输入端,第一A/D转换器的输出端连接处理器(5-6)的第三输入端;CO检测传感器(5-11)的输出端连接电流放大电路(5-12)的输入端,电流放大电路(5-12)的输出端连接第二I/V变换器(5-13)的输入端,第二I/V变换器(5-13)的输出端连接差分放大电路(5-14)的输入端,差分放大电路(5-14)的输出端连接第三A/D转换器(5-15)的输入端,第三A/D转换器(5-15)的输出端连接处理器(5-6)的第四输入端;处理器(5-6)的输出端连接主控制器(7)的第六输入端。
6.根据权利要求1所述的无线传感矿井救援机器人的控制***,其特征在于它的基于zigbee技术的无线通信***(1)包括通信芯片(1-1)和天线(1-2);天线(1-2)连接通信芯片(1-1)的第一输入输出端;通信芯片(1-1)的第二输入输出端连接主控制器(7)的第一输入输出端。
7.根据权利要求5所述的无线传感矿井救援机器人的控制***,其特征在于瓦斯传感器(5-2)是红外传感器。
8.根据权利要求5所述的无线传感矿井救援机器人的控制***,其特征在于所述的O2检测传感器(5-10)是两电极电化学式本质安全型O2检测传感器。
9.根据权利要求5所述的无线传感矿井救援机器人的控制***,其特征在于所述的CO检测传感器(5-11)是CO电化学检测传感器。
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102855737A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-02 | 江苏科技大学 | 一种焊接现场全方位有害气体检测报警装置 |
CN102913275A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 金纯� | 一种基于爬虫机器人的搜救*** |
CN103135551A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-06-05 | 上海大学 | 一种精确定位火灾搜救机器人 |
CN103760899A (zh) * | 2013-05-30 | 2014-04-30 | 上海理工大学 | 红外生命检测机器人 |
CN104265358A (zh) * | 2014-08-14 | 2015-01-07 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 便携式矿用本安救援探测机器人无线遥控指挥通信***装置 |
CN105617579A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-01 | 陕西思尔生物科技有限公司 | 一种灭火机器人 |
CN106078808A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-11-09 | 广东技术师范学院 | 基于无线控制的智能机器人及其控制方法 |
CN106647265A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-10 | 辽宁工程技术大学 | 一种矿井救灾探测机器人的智能控制方法 |
CN108563229A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-21 | 安徽三弟电子科技有限责任公司 | 一种基于传感监测的脱险机器人调控*** |
CN108749948A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-06 | 西北工业大学 | 一种基于ZigBee网络的六足搜救机器人 |
CN109447030A (zh) * | 2018-11-12 | 2019-03-08 | 重庆知遨科技有限公司 | 一种用于火灾场景的消防机器人动作实时指导算法 |
-
2011
- 2011-10-21 CN CN2011204053298U patent/CN202230382U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102855737B (zh) * | 2012-09-06 | 2014-04-16 | 江苏科技大学 | 一种焊接现场全方位有害气体检测报警装置 |
CN102855737A (zh) * | 2012-09-06 | 2013-01-02 | 江苏科技大学 | 一种焊接现场全方位有害气体检测报警装置 |
CN102913275A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 金纯� | 一种基于爬虫机器人的搜救*** |
CN102913275B (zh) * | 2012-11-01 | 2014-09-17 | 金纯� | 一种基于爬虫机器人的搜救*** |
CN103135551B (zh) * | 2013-02-28 | 2015-05-06 | 上海大学 | 一种精确定位火灾搜救机器人 |
CN103135551A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-06-05 | 上海大学 | 一种精确定位火灾搜救机器人 |
CN103760899A (zh) * | 2013-05-30 | 2014-04-30 | 上海理工大学 | 红外生命检测机器人 |
CN104265358A (zh) * | 2014-08-14 | 2015-01-07 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 便携式矿用本安救援探测机器人无线遥控指挥通信***装置 |
CN106078808A (zh) * | 2015-12-11 | 2016-11-09 | 广东技术师范学院 | 基于无线控制的智能机器人及其控制方法 |
CN105617579A (zh) * | 2016-03-22 | 2016-06-01 | 陕西思尔生物科技有限公司 | 一种灭火机器人 |
CN106647265A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-10 | 辽宁工程技术大学 | 一种矿井救灾探测机器人的智能控制方法 |
CN108749948A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-11-06 | 西北工业大学 | 一种基于ZigBee网络的六足搜救机器人 |
CN108563229A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-09-21 | 安徽三弟电子科技有限责任公司 | 一种基于传感监测的脱险机器人调控*** |
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