智能应急救援机器人制造技术

一种智能应急救援机器人，包括：人机交互系统、无线通信系统、数据采集系统、故障自诊断系统、运载行驶控制系统、可变稳定性控制系统、救援执行机构控制系统、热防护控制系统、动力系统、液压系统和应急照明系统。本实用新型专利技术极大地提升了应急救援装备的技术性能，拓展了应急救援的一机多用功能，以及为应急救援指挥中心适时提供准确的灾害现场数据，为顺利及时展开救援行动提供重要的依据和帮助，节省救援时间，使生命财产的损失降到最低。

Intelligent emergency rescue robot

An intelligent emergency rescue robot consists of a man-machine interaction system, a wireless communication system, a data acquisition system, a fault self-diagnosis system, a carrier driving control system, a variable stability control system, a rescue actuator control system, a thermal protection control system, a power system, a hydraulic system and an emergency lighting system. The utility model greatly improves the technical performance of the emergency rescue equipment, expands the multi-purpose function of the emergency rescue machine, and provides accurate disaster site data for the emergency rescue command center in time, provides important basis and help for the smooth and timely launching of rescue operations, saves rescue time and causes loss of life and property. Loss to the lowest.

【技术实现步骤摘要】
智能应急救援机器人
本技术涉及人工智能
，具体涉及一种智能应急救援机器人。广泛应用于地震、台风、洪涝水灾、火灾以及有毒气体、仓库爆炸等极端恶劣的灾害环境，是隧道、地铁、桥梁、仓库等应急救援抢险及消防安全工程作业领域不可或缺的智能应急救援装备。
技术介绍
我国目前应急救援抢险装备的现状及存在的不足：1)、品种少、产量低：目前国内的应急抢险装备，大多数是通用挖掘机、消防车、救生艇之类的普通装备，品种少，且产量低。2)、装备性能指标较低，满足不了抢险救援的功能要求：目前国内大多数的抢险装备，不能满足全地面或全地形的要求，遇到复杂的地形变化，很多装备自身就不能通过，更谈不上及时救援。3)、安全装置不齐全或根本没有，操作不方便：目前大多数的应急救援装备，都是人工操作，在火灾或有毒气体泄漏的环境中，救援人员很难进入或根本就不能进入。4)、功能单一、重复浪费能源：我国目前大多数的救援抢险装备，只是单一功能，如常见的挖掘机、消防车、铲车、冲锋艇、高空作业车等。5)、自动化程度低、智能化装备少：目前国内大部分的救援装备大都是非智能化、自动化程度低的装备，不能满足较多复杂地形的通过要求，有的甚至根本就达不到灾害现场，根本就无法救援。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种智能应急救援机器人，采用先进的人工智能技术，实现多项应急救援任务，极大提升应急救援装备的技术性能，拓展应急救援的一机多用功能，以及为应急救援指挥中心适时地提供准确的灾害现场数据，为顺利及时展开救援行动提供重要的依据和帮助，节省救援时间，使生命财产的损失降到最低。本技术采用的技术方案是：一种智能应急救援机器人，包括：人机交互系统、无线通信系统、数据采集系统、故障自诊断系统、运载行驶控制系统、可变稳定性控制系统、救援执行机构控制系统、热防护控制系统、动力系统、液压系统和应急照明控制系统。上述技术方案中，所述的人机交互系统是包括程序控制器/计算机平台、视频采集卡、显示器、VR视镜、图像数据保存识别模块、遥控装置，视频采集卡、显示器、VR视镜和图像数据保存识别模块分别以CAN12、CAN13、CAN14、CAN15、canbus总线与程序控制器/计算机平台连接，其中视频采集卡通过CAN1与无线通信系统中的视频接收模块连接，程序控制器/计算机平台通过CAN2与无线通信系统中的无线数据接收模块连接，程序控制器/计算机平台通过CAN3与无线通信系统中的无线指令发射模块连接，遥控装置与无线指令发射模块的指令数据传输是通过红外线电磁波的发射与接收而实现的。上述技术方案中，无线通信系统包括视频发射模块、视频接收模块、无线数据发射模块、无线数据接收模块、无线指令发射模块和无线指令接收模块，其中视频发射模块与数据采集系统中的3D高清摄像仪、热分布成像仪连接，视频接收模块与人机交互系统中的视频采集卡连接，无线数据发射模块与数据采集系统中的生命探测仪、毒气检测仪、雷达测障仪、激光测距仪、GPS定位模块连接，无线数据接收模块与程序控制器/计算机平台连接，无线指令发射模块通过红外线电磁波与遥控装置连接，无线指令接收模块通过CAN4与DSP主程序控制器CPU连接。上述技术方案中，所述数据采集系统包括3D高清摄像仪、热分布成像仪、生命探测仪、毒气检测仪、雷达测障仪、激光测距仪、GPS定位模块，且它们分别与视频发射模块和无线数据发射模块连接。上述技术方案中，所述故障自诊断系统/黑匣子包括DSP主程序控制器CPU及其外辅控制电路，它通过CAN4与无线指令接收模块连接，通过CAN9与液压系统连接，通过CAN10与动力系统连接，通过CAN11与热防护控制系统连接，通过CAN5与运载行驶控制系统连接，通过CAN6与救援执行机构控制系统连接，通过CAN7、CAN8与可变稳定性控制系统连接。上述技术方案中，所述运载行驶控制系统包括中间继电器组ZJ/n＝28、比例电磁铁、液压多路阀、油缸/马达和行驶执行器A，其中中间继电器组A：ZJ/n＝28与DSP主程序控制器CPU通过CAN5连接，行驶执行器A分别通过油缸/马达连接控制各种行驶状态。上述技术方案中，所述可变稳定性控制系统包括压力传感器、油压传感器、角度传感器、位移传感器、倾角传感器、温度传感器、光敏传感器、热敏传感器、红外传感器、长度传感器，上述这些传感器分别经过CABLE/C和CABLE/D、canbus总线与DSP主程序控制器CPU连接，将各种工况参数的数据信息反馈给DSP主程序控制器CPU。上述技术方案中，所述救援执行机构控制系统包括由中间继电器组ZJ/n＝40、比例电磁铁、液压多路阀、油缸/马达、行驶执行器B，其中中间继电器组B：ZJ/n＝40与DSP主程序控制器CPU通过CAN6连接，救援执行机构控制系统分别通过油缸/马达连接控制各项救援执行动作。上述技术方案中，所述热防护控制系统包括中间继电器组ZJ/n＝2、水泵/泡沫仓、水枪/泡沫枪和电磁阀，热防护控制系统并通过CAN11与DSP主程序控制器CPU连接，热防护口罩系统通过热敏传感器的信号反馈实现热防护系统的开启或关闭。上述技术方案中，所述动力系统包括柴油发动机及其发电设备，柴油发动机控制器通过CAN10与DSP主程序控制器CPU连接，柴油发动机的动力输出装置与液压系统中的油泵连接，实现发动机与油泵转速的调节。上述技术方案中，所述液压系统包括油泵、油箱、油管、液压阀组、油缸和马达，其中油泵控制模块通过CAN9与DSP主程序控制器CPU连接，实现油泵的启动与停止。上述技术方案中，所述应急照明控制系统包括中间继电器DZJ/n＝1与LED照明灯电路模块，应急照明控制系统通过CAN16与DSP主程序控制器CPU连接，实现应急照明的开启或关闭。一种采用上述技术方案的智能应急救援机器人，其机械结构包括：1)数据采集系统的数据采集处理控制盒K001安装在机器人背部，数据采集系统的视像盒BS001、生命探测仪S002、毒气检测仪S003、热分布成像仪S004、GPS定位仪S005安装在机器人胸部，数据采集系统的视像盒AS000、3D摄像仪S006、雷达测障仪S007、激光测距仪S008、应急照明灯S009安装在机器人头部；2)控制系统的通信处理控制盒K002、可变稳定性控制盒K003、DPS主程序控制器CPU处理控制盒K004、救援执行机构控制盒K005、行驶运载控制盒K006、应急照明控制盒K007、故障自诊断系统控制盒K008、热防护系统控制盒K009都分别安装于机器人的背部；3)动力系统D000安装在机器人的臀部，即上机架SJ000上；4)液压系统Y000安装在机器人的臀部，即上机架SJ000上；液压管路则分别安装于其对应的机器人全身各个部位；5)运载行驶系统安装在下机架XJ000及其以下部位的，它包括前脚小腿总成X001、前脚大腿总成X004、前脚小腿与前脚大腿由销轴X003联接，前脚大腿与下机架XJ000，由销轴X006联接，并通过安装在其上的小腿上、下油缸X002与大腿上、下油缸X005伸缩实现前脚小腿、大腿的上、下动作，通过安装在机架XJ000上的前脚摆动油缸X011及前脚总成摆动销轴X010，从而实现前脚的左、右摆动；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能应急救援机器人，其特征在于：包括：人机交互系统、无线通信系统、数据采集系统、故障自诊断系统、运载行驶控制系统、可变稳定性控制系统、救援执行机构控制系统、热防护控制系统、动力系统、液压系统和应急照明系统；所述的人机交互系统包括程序控制器/计算机平台、视频采集卡、显示器、VR 视镜、图像数据保存识别模块、遥控装置，视频采集卡、显示器、VR 视镜和图像数据保存识别模块分别以 CAN12、CAN13、CAN14、CAN15、canbus 总线与程序控制器/计算机平台连接，其中视频采集卡通过 CAN1 与无线通信系统中的视频接收模块连接，程序控制器/计算机平台通过 CAN2 与无线通信系统中的无线数据接收模块连接，程序控制器/计算机平台通过 CAN3 与无线通信系统中的无线指令发射模块连接，遥控装置与无线指令发射模块的指令数据传输是通过红外线电磁波的发射与接收而实现的；无线通信系统包括视频发射模块、视频接收模块、无线数据发射模块、无线数据接收模块、无线指令发射模块和无线指令接收模块，其中视频发射模块与数据采集系统中的 3D 高清摄像仪、热分布成像仪连接，视频接收模块与人机交互系统中的视频采集卡连接，无线数据发射模块与数据采集系统中的生命探测仪、毒气检测仪、雷达测障仪、激光测距仪、GPS 定位模块连接，无线数据接收模块与程序控制器/计算机平台连接，无线指令发射模块通过红外线电磁波与遥控装置连接，无线指令接收模块通过 CAN4 与 DSP 主程序控制器 CPU 连接；所述数据采集系统包括 3D 高清摄像仪、热分布成像仪、生命探测仪、毒气检测仪、雷达测障仪、激光测距仪、GPS 定位模块，且它们分别与视频发射模块和无线数据发射模块连接；所述故障自诊断系统/黑匣子包括 DSP 主程序控制器 CPU 及其外辅控制电路，它通过 CAN4 与无线指令接收模块连接，通过 CAN9 与液压系统连接，通过 CAN10 与动力系统连接，通过 CAN11 与热防护控制系统连接，通过 CAN5 与运载行驶控制系统连接，通过 CAN6 与救援执行机构控制系统连接，通过 CAN7、CAN8 与可变稳定性控制系统连接；所述运载行驶控制系统包括中间继电器组 ZJ/n=28、比例电磁铁、液压多路阀、油缸/马达和行驶执行器 A，其中中间继电器组 A：ZJ/n=28 与 DSP 主程序控制器 CPU 通过 CAN5 连接，行驶执行器 A 分别通过油缸/马达连接控制各种行驶状态；所述可变稳定性控制系统包括压力传感器、油压传感器、角度传感器、位移传感器、倾角传感器、温度传感器、光敏传感器、热敏传感器、红外传感器、长度传感器，上述这些传感器分别经过 CABLE/C 和 CABLE/D、 canbus 总线与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，将各种工况参数的数据信息反馈给 DSP 主程序控制器 CPU；所述救援执行机构控制系统包括由中间继电器组 ZJ/n=40、比例电磁铁、液压多路阀、油缸/马达、行驶执行器 B，其中中间继电器组 B：ZJ/n=40 与DSP 主程序控制器 CPU 通过 CAN6 连接，救援执行机构控制系统分别通过油缸/马达连接控制各项救援执行动作；所述热防护控制系统包括中间继电器组 ZJ/n=2、水泵/泡沫仓、水枪/泡沫枪和电磁阀，热防护控制系统并通过 CAN11 与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，热防护口罩系统通过热敏传感器的信号反馈实现热防护系统的开启或关闭；所述动力系统包括柴油发动机及其发电设备，柴油发动机控制器通过 CAN10 与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，柴油发动机的动力输出装置与液压系统中的油泵连接，实现发动机与油泵转速的调节；所述液压系统包括油泵、油箱、油管、液压阀组、油缸和马达，其中油泵控制模块通过 CAN9 与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，实现油泵的启动与停止；应急照明控制系统包括中间继电器 DZJ/n=1 与 LED 照明灯电路模块，应急照明控制系统通过CAN16 与 DSP 主程序控制器 CPU 连接，实现应急照明的开启或关闭。...

【技术特征摘要】
1.一种智能应急救援机器人，其特征在于：包括：人机交互系统、无线通信系统、数据采集系统、故障自诊断系统、运载行驶控制系统、可变稳定性控制系统、救援执行机构控制系统、热防护控制系统、动力系统、液压系统和应急照明系统；所述的人机交互系统包括程序控制器/计算机平台、视频采集卡、显示器、VR视镜、图像数据保存识别模块、遥控装置，视频采集卡、显示器、VR视镜和图像数据保存识别模块分别以CAN12、CAN13、CAN14、CAN15、canbus总线与程序控制器/计算机平台连接，其中视频采集卡通过CAN1与无线通信系统中的视频接收模块连接，程序控制器/计算机平台通过CAN2与无线通信系统中的无线数据接收模块连接，程序控制器/计算机平台通过CAN3与无线通信系统中的无线指令发射模块连接，遥控装置与无线指令发射模块的指令数据传输是通过红外线电磁波的发射与接收而实现的；无线通信系统包括视频发射模块、视频接收模块、无线数据发射模块、无线数据接收模块、无线指令发射模块和无线指令接收模块，其中视频发射模块与数据采集系统中的3D高清摄像仪、热分布成像仪连接，视频接收模块与人机交互系统中的视频采集卡连接，无线数据发射模块与数据采集系统中的生命探测仪、毒气检测仪、雷达测障仪、激光测距仪、GPS定位模块连接，无线数据接收模块与程序控制器/计算机平台连接，无线指令发射模块通过红外线电磁波与遥控装置连接，无线指令接收模块通过CAN4与DSP主程序控制器CPU连接；所述数据采集系统包括3D高清摄像仪、热分布成像仪、生命探测仪、毒气检测仪、雷达测障仪、激光测距仪、GPS定位模块，且它们分别与视频发射模块和无线数据发射模块连接；所述故障自诊断系统/黑匣子包括DSP主程序控制器CPU及其外辅控制电路，它通过CAN4与无线指令接收模块连接，通过CAN9与液压系统连接，通过CAN10与动力系统连接，通过CAN11与热防护控制系统连接，通过CAN5与运载行驶控制系统连接，通过CAN6与救援执行机构控制系统连接，通过CAN7、CAN8与可变稳定性控制系统连接；所述运载行驶控制系统包括中间继电器组ZJ/n=28、比例电磁铁、液压多路阀、油缸/马达和行驶执行器A，其中中间继电器组A：ZJ/n=28与DSP主程序控制器CPU通过CAN5连接，行驶执行器A分别通过油缸/马达连接控制各种行驶状态；所述可变稳定性控制系统包括压力传感器、油压传感器、角度传感器、位移传感器、倾角传感器、温度传感器、光敏传感器、热敏传感器、红外传感器、长度传感器，上述这些传感器分别经过CABLE/C和CABLE/D、canbus总线与DSP主程序控制器CPU连接，将各种工况参数的数据信息反馈给DSP主程序控制器CPU；所述救援执行机构控制系统包括由中间继电器组ZJ/n=40、比例电磁铁、液压多路阀、油缸/马达、行驶执行器B，其中中间继电器组B：ZJ/n=40与DSP主程序控制器CPU通过CAN6连接，救援执行机构控制系统分别通过油缸/马达连接控制各项救援执行动作；所述热防护控制系统包括中间继电器组ZJ/n=2、水泵/泡沫仓、水枪/泡沫枪和电磁阀，热防护控制系统并通过CAN11与DSP主程序控制器CPU连接，热防护口罩系统通过热敏传感器的信号反馈实现热防护系统的开启或关闭；所述动力系统包括柴油发动机及其发电设备，柴油发动机控制器通过CAN10与DSP主程序控制器CPU连接，柴油发动机的动力输出装置与液压系统中的油泵连接，实现发动机与油泵转速的调节；所述液压系统包括油泵、油箱、油管、液压阀组、油缸和马达，其中油泵控制模块通过CAN9与DSP主程序控制器CPU连接，实现油泵的启动与停止；应急照明控制系统包括中间继电器DZJ/n=1与LED照明灯电路模块，应急照明控制系统通过CAN16与DSP主程序控制器CPU连接，实现应急照明的开启或关闭。2.根据权利要求1所述的智能应急救援机器人，其特征在于，智能应急救援机器人的机械结构包括：数据采集系统的数据采集处理控制盒(K001)安装在机器人背部，数据采集系统的视像盒(BS001)、生命探测仪(S002)、毒气检测仪(S003)、热分布成像仪(S004)、GPS定位仪(S005)安装在机器人胸部，数据采集系统的视像盒(AS000)、3D摄像仪(...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢立波，朱后，
申请(专利权)人：谢立波，朱后，
类型：新型
国别省市：湖南,43