小型洞穴勘探机器人制造技术

本实用新型专利技术提供一种小型洞穴勘探机器人，其包括躯干部分以及一个洞穴探测系统，洞穴探测系统包括控制模块等，躯干部分包括前躯干等，红外传感器将检测到的红外信号传到控制模块中，控制模块的输出端与电机模块的输入端、红外检测模块的输出端和图像采集模块的输入端连接并主要对于各种信号进行综合处理，图像采集模块与信息传输模块连接，电源模块为控制模块、电机模块、红外检测模块、图像采集模块、信息传输模块提供电源；另外图像采集模块与信息传输模块相连，红外检测模块主要是用来探测生物的红外信号，图像采集模块主要负责摄像和必要的采集，信息传输模块主要负责与外界沟通。本实用新型专利技术实现对小型曲折洞穴内部的勘探，并收集洞穴内部的红外信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种小型洞穴勘探机器人。
技术介绍
随着时代的发展，人们对机器人的研究越来越深入，虽然现代机器人越来越智能，但其高额的造价让人望而却步，并且多数忽略了实用层面，有失针对性。就如小型洞穴的勘探领域，虽然有这方面的设备，但普遍造价昂贵，而且效率不高。像有些小型的洞穴，孔径不大，但是蜿蜒曲折又很深，我们想深入探测靠一些简单设备是比较困难而且麻烦，如果在野外发现了某个洞穴，要检测洞穴里有没有某种生物，像老鼠，蛇之类的，那么情况将更加困难。鉴于以上种种原因，技术一种小型洞穴勘探机器人，适用于对小型洞穴的探测。该机器人结构较简单，电路实现也不复杂，成本低，功耗低，操作方便。本技术提供的是一种以柔性结构为主，并基于控制模块，同时采用红外检测使其能够探测生物的存在可能，能满足一般小型洞穴的勘探要求，且成本较低，有较好的性价比。
技术实现思路
本技术的目的在于针对已有设备的不完善提供一种小型洞穴勘探机器人，其具有图像采集模块实现对小型曲折洞穴内部的勘探，并收集洞穴内部的红外信号，若出现异常红外信号，则发出信号，提示工作人员洞穴里有某种生物要认真探测。为了解决上述技术问题，本技术采用下述技术方案：一种小型洞穴勘探机器人，其特征在于，其包括躯干部分以及一个洞穴探测系统，洞穴探测系统包括控制模块、红外传感模块、电机模块、图像采集模块、信息传输模块、电源模块，躯干部分包括前躯干、中柔性躯干、后躯干、主驱动轮、第一齿轮结构、内置蓄电池、辅助驱动轮、第二齿轮结构，一个红外传感器输出端与控制模块的输入端连接，红外传感器将检测到的红外信号传到控制模块中，控制模块的输出端与电机模块的输入端、红外检测模块的输出端和图像采集模块的输入端连接并主要对于各种信号进行综合处理，图像采集模块与信息传输模块连接，电源模块为控制模块、电机模块、红外检测模块、图像采集模块、信息传输模块提供电源，控制模块置于专门为其提供的前躯干的内腔内；红外传感器置于前躯干的前端组成红外检测模块，一个图像采集器同样置于前躯干的前端组成图像采集模块，电机模块包括前直流电机和后直流电机，前直流电机通过第一齿轮结构带动主驱动轮，后直流电机通过第二齿轮结构带动辅助驱动轮；内置蓄电池构成电源模块，内置蓄电池固定于后躯干内，另外图像采集模块与信息传输模块相连，红外检测模块主要是用来探测生物的红外信号，图像采集模块主要负责摄像和必要的采集，信息传输模块主要负责与外界沟通，中柔性躯干位于前躯干和后躯干间。优选地，所述控制模块采用STC12C5A60S2型单片机。优选地，所述红外传感器采用D203S型热释电红外传感器。优选地，所述电源模块通过直流电机控制探测机器人的轮子。优选地，所述图像采集模块主要由一个MT9V139-BGA63型CMOS传感器组成。优选地，所述信息传输模块主要由BLK-MD-BC04-L型超远距离蓝牙模块组成。与现有技术相比，本技术具有如下显而易见和实质性的特点和优点：本技术提供的小型洞穴勘探机器人可以在较复杂的洞穴中对环境进行探测，能够检测生物活动，对远红外传感器得到的信息进行分析，在检测到动物红外信号的时候，红外传感器会给控制模块一个信号，由控制模块再给图像采集模块一个信号，控制图像采集模块拍照并且将获取的图像信息，图像采集模块与信息传输模块直接相连，经信息传输模块传输出去。附图说明图1是本技术小型洞穴勘探机器人的洞穴探测系统的原理框图。图2是本技术小型洞穴勘探机器人的三测图。图3是本技术小型洞穴勘探机器人的右剖视图。图4是本技术小型洞穴勘探机器人的俯剖视图。图5是本技术STC12C5A60S2模块的引脚图。图6为直流电机驱动电路示意图。图7为A/D转换器的A/D转换流程图。图8为TX05D红外传感器的内部电路图。图9为7805电源模块的电路图。具体实施方式本技术的优选实施结合附图说明如下：如图1至图9所示，本技术小型洞穴勘探机器人包括躯干部分以及一个洞穴探测系统,洞穴探测系统包括控制模块1、红外传感模块2、电机模块3、图像采集模块4、信息传输模块5、电源模块6，躯干部分包括前躯干7、中柔性躯干8、后躯干9、主驱动轮13、第一齿轮结构14、内置蓄电池16、辅助驱动轮17、第二齿轮结构18，一个红外传感器10输出端与控制模块1的输入端连接，红外传感器10将检测到的红外信号传到控制模块1中，控制模块1的输出端与电机模块3的输入端、红外检测模块2的输出端和图像采集模块4的输入端连接并主要对于各种信号进行综合处理，图像采集模块4与信息传输模块5连接，电源模块6为控制模块1、电机模块3、红外检测模块2、图像采集模块4、信息传输模块5提供电源，控制模块1置于专门为其提供的前躯干7的内腔12内；红外传感器10置于前躯干7的前端组成红外检测模块2，一个图像采集器11同样置于前躯干7的前端组成图像采集模块，电机模块3包括前直流电机15和后直流电机19，前直流电机15通过第一齿轮结构14带动主驱动轮13，后直流电机19通过第二齿轮结构18带动辅助驱动轮17，主驱动轮13作驱动能够使得小车可以有任意方向的改变，而辅助驱动轮只能直线运动；内置蓄电池16构成电源模块6，内置蓄电池16固定于后躯干9内，另外图像采集模块4与信息传输模块5相连，红外检测模块主要是用来探测生物的红外信号，图像采集模块主要负责摄像和必要的采集，信息传输模块主要负责与外界沟通，中柔性躯干8位于前躯干7和后躯干9之间。所述控制模块1采用STC12C5A60S2型单片机。控制模块1与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz、三级加密程序存储器、三十二个可编程I/O口线、三个十六位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。STC12C5A60S2型单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容；片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器；在单芯片上，拥有灵巧的八位CPU和在线系统可编程Flash。红外传感器采用D203S型热释电红外传感器，它可以用来探测生物红外信号；在探测过程中，远红传感器起着非常重要的作用，因为洞穴视线受阻，它被当作机器人的眼睛来寻找目标。红外传感器将外界红外线的强弱变化转化为电流的变化，通过A/D转换器反映为0~255范围内数值的变化；外界红外线越强，数值越小；红外线越弱，数值越大；定义红外传感器的端口Out1与STC12C5A60S2单片机P3.6相连接，低电平有效；STC12C5A60S2型单片机速度比一般单片机快十二倍，在电子类产品中广泛的应用。所述电机模块3包括两个前直流电机和一个后直流电机，其中采用内部集成有两个桥式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型洞穴勘探机器人，其特征在于，其包括躯干部分以及一个洞穴探测系统，洞穴探测系统包括控制模块、红外传感模块、电机模块、图像采集模块、信息传输模块、电源模块，躯干部分包括前躯干、中柔性躯干、后躯干、主驱动轮、第一齿轮结构、内置蓄电池、辅助驱动轮、第二齿轮结构，一个红外传感器输出端与控制模块的输入端连接，红外传感器将检测到的红外信号传到控制模块中，控制模块的输出端与电机模块的输入端、红外检测模块的输出端和图像采集模块的输入端连接并主要对于各种信号进行综合处理，图像采集模块与信息传输模块连接，电源模块为控制模块、电机模块、红外检测模块、图像采集模块、信息传输模块提供电源，控制模块置于专门为其提供的前躯干的内腔内；红外传感器置于前躯干的前端组成红外检测模块，一个图像采集器同样置于前躯干的前端组成图像采集模块，电机模块包括前直流电机和后直流电机，前直流电机通过第一齿轮结构带动主驱动轮，后直流电机通过第二齿轮结构带动辅助驱动轮；内置蓄电池构成电源模块，内置蓄电池固定于后躯干内，另外图像采集模块与信息传输模块相连，红外检测模块主要是用来探测生物的红外信号，图像采集模块主要负责摄像和必要的采集，信息传输模块主要负责与外界沟通，中柔性躯干位于前躯干和后躯干间。...

【技术特征摘要】
1.一种小型洞穴勘探机器人，其特征在于，其包括躯干部分以及一个洞穴探测系统，洞穴探测系统包括控制模块、红外传感模块、电机模块、图像采集模块、信息传输模块、电源模块，躯干部分包括前躯干、中柔性躯干、后躯干、主驱动轮、第一齿轮结构、内置蓄电池、辅助驱动轮、第二齿轮结构，一个红外传感器输出端与控制模块的输入端连接，红外传感器将检测到的红外信号传到控制模块中，控制模块的输出端与电机模块的输入端、红外检测模块的输出端和图像采集模块的输入端连接并主要对于各种信号进行综合处理，图像采集模块与信息传输模块连接，电源模块为控制模块、电机模块、红外检测模块、图像采集模块、信息传输模块提供电源，控制模块置于专门为其提供的前躯干的内腔内；红外传感器置于前躯干的前端组成红外检测模块，一个图像采集器同样置于前躯干的前端组成图像采集模块，电机模块包括前直流电机和后直流电机，前直流电机通过第一齿轮结构带动主驱动轮，后直流电机通过第二齿轮结构带动辅助驱动轮；内置蓄电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢家骏，谢云斌，汪朋朋，潘炳伟，施群，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：新型
国别省市：上海;31