一种多元信息救援机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及一种多元信息救援机器人，其结构包括由多个水平的层板组成的层式机体结构，层板上下排布，层板由金属柱固定在一起，在层式机体结构的两侧分别设置有履带机构，在层式机体结构内设置有主控驱动板和电池组，在层式机体结构上设置有热感应传感器、超声探头以及红外距离探头，在层式机体结构上设置有驱动电机，每个履带机构由一个驱动电机单独驱动，电池组为主控驱动板、热感应传感器、超声探头、红外距离探头以及驱动电机提供电能，主控驱动板与热感应传感器、超声探头、红外距离探头以及驱动电机之间电连接。本实用新型专利技术能够自动追踪定位，通过性强，灵活性高，结构简单但具有足够的结构强度，质量小。

【技术实现步骤摘要】
一种多元信息救援机器人
本技术涉及一种救援机器人，具体地说是一种多元信息救援机器人。
技术介绍
地震、火灾等极端自然灾害或人为灾害，极大的危害人们的生命财产安全。如何在灾害发生时，对灾害场所内受灾人员或火灾现场内危险热源进行准确定位，成为推进救援工作开展至关重要的环节。由于灾害现场存在极大的不确定性和危险性，通过人员进入灾害现场进行对目标的搜索定位，极容易对救援人员造成二次伤害，不利于减轻救援负担。随着电子技术和自动控制技术的飞速发展，通过机器人进行灾害现场的侦测救援工作成为了目前重点发展的对象。基于此，如何通过机器人快速灵活的到达目标所在位置，同时能够提升救援人员的实用体验，降低实用难度成为当前救援机器人发展的热点问题。机器人在复杂地形环境下对热源目标的准确定位监测，需要对目标信号的及时捕捉和准确锁定。同时，对机器人的地形适应性和通过性具有较高的要求，需要机器人可以准确的识别障碍物和无法通过路段，并且能够在狭小空间内实现对自身姿态的灵活调整。基于以上的要求，可以总结为机器人需要具备特征信号准确提取、路况信息识别、通过性以及狭小空间内灵活控制自身姿态的能力。现有的针对于复杂地形环境的巡检机器人主要是通过使用履带或大型轮胎，结合操作员进行远程行进控制来提升其通过性和灵活性。通过摄像头回传的图像信息，进行需监测目标的侦测及确定。现有的机器人传感器使用单一，使得路面障碍检测面覆盖不全，或是使用云台搭载传感器，造成在旋转云台方向过程中存在检测时间延迟，现有的机器人无法自主行进避障，机器人对人工操作控制的依赖程度过高。现有的救援机器人都是全金属机体，制作成本过高、自重过大，导致救援机器人无法普及。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种多元信息救援机器人，以解决现有救援机器人需要人工控制、不够灵活、通过性差的问题。本技术是这样实现的：一种多元信息救援机器人，包括由多个水平的层板组成的层式机体结构，所述层板上下排布，所述层板由金属柱固定在一起，在所述层式机体结构的两侧分别设置有履带机构，在所述层式机体结构内设置有主控驱动板和电池组，在所述层式机体结构上设置有热感应传感器、超声探头以及红外距离探头，在所述层式机体结构上设置有驱动电机，每个所述履带机构由一个所述驱动电机单独驱动，所述电池组为所述主控驱动板、热感应传感器、超声探头、红外距离探头以及驱动电机提供电能，所述主控驱动板与所述热感应传感器、超声探头、红外距离探头以及驱动电机之间电连接。所述层式机体结构由三层层板组成，由上至下依次为上层板、中间层板以及下层板。所述热感应传感器设置于所述上层板的前端，所述超声探头设置于所述上层板的后端，所述红外距离探头共有四个且设置于所述上层板的四角。所述主控驱动板设置于所述上层板与所述中间层板之间，且所述主控驱动板固定在所述金属柱上，所述电池组设置于所述中间层板与所述下层板之间。所述驱动电机与所述履带机构设置于所述下层板的两侧。所述电池组为锂电池组。所述主控驱动板包括主控芯片、电机驱动芯片、传感器接口以及电源管理模块。所述层式机体结构采用ABS工程塑料制成。所述金属柱设置于所述层式机体结构的四角。本技术采用层式的机体结构，使救援机器人的机体具有足够的结构强度，同时能够做到轻量化，使救援机器人能够灵活的移动。在层式机体结构上安装有热感应传感器、超声探头、红外距离探头，使救援机器人能够同时对机体四周全方向的障碍物进行实时检测，多种传感器组合使用，提升检测信息的准确性。使用履带机构作为行走机构，能够最大程度的提升救援机器人的抓地力，能够提升救援机器人在复杂路面下的通过能力，同时两个履带机构分别由单独的驱动电机驱动，两个履带能够以不同的速度移动实现不同角度的转弯，提高救援机器人的灵活性。救援机器人直接由安装在层式机体结构上的主控驱动板控制，能够自动检测并通过障碍物，自动追踪热源，完成对被困人员或火源的追踪定位。本技术能够自动追踪定位，通过性强，灵活性高，结构简单但具有足够的结构强度，质量小。附图说明图1是本技术的结构图。图2是本技术的前视图。图3是本技术初始路面信息检测执行流程图。图4是本技术行进期间对障碍物信息的检测执行流程图。图5是本技术检测到障碍物后避免误判以及强制通过流程图。图6是本技术热红外成像自主追踪机构的运行流程图。图中：1、下层板；2、中间层板；3、上层板；4、金属柱；5、电池组；6、主控驱动板；7、热感应传感器；8、超声探头；9、红外距离探头；10、驱动电机；11、履带；12、主动轮；13、从动轮。具体实施方式如图1、图2所示，本技术包括由多个水平的层板组成的层式机体结构，层板上下排布，层板由金属柱4固定在一起，在层式机体结构的两侧分别设置有履带机构，在层式机体结构内设置有主控驱动板6和电池组5，在层式机体结构上设置有热感应传感器7、超声探头8以及红外距离探头9，在层式机体结构上设置有驱动电机10，每个履带机构由一个驱动电机10单独驱动，电池组5为主控驱动板6、热感应传感器7、超声探头8、红外距离探头9以及驱动电机10提供电能，主控驱动板6与热感应传感器7、超声探头8、红外距离探头9以及驱动电机10之间电连接。层式机体结构采用ABS工程塑料制成。层式机体结构由三层层板组成，由上至下依次为上层板3、中间层板2以及下层板1。金属柱4设置于层式机体结构的四角，金属柱4的下端固定在下层板1上，金属柱4穿过中间层板2，上层板3固定在金属柱4的顶端。整个机器人的主体结构仅包括这三个层板以及连接层板的金属柱4，ABS材料的层式结构在能够保证机体强度的同时，最大程度的使机体轻量化，降低成本，同时使机器人的功能拓展能力大幅提升。热感应传感器7设置于上层板3的前端，超声探头8设置于上层板3的后端，红外距离探头9共有四个且设置于上层板3的四角。救援机器人的红外距离探头9能够通过红外反射信号进行实时的全方向的障碍物信息检测，并配合超声波探头构成多元信息获取单元，能够使机器人在灾害现场自主躲避障碍物，热感应传感器7能够检测到热源信号，并与多元信息获取单元配合，实现自主追随目标热源。主控驱动板6设置于上层板3与中间层板2之间，且主控驱动板6固定在金属柱4上，金属柱4穿过主控驱动板6，金属柱4能够作为散热部件将主控驱动板6产生的热量传导并散发出去，金属柱4最好采用铜等导热性好的材料。电池组5设置于中间层板2与下层板1之间，使整个机器人的中心位于下部，同时中间层板2与下层板1能够对电池组5进行保护。电池组5为锂电池组5，能够在重量较小的前提下储存足够多的电量，以保证救援机器人能够长时间的运行。主控驱动板6包括主控芯片、电机驱动芯片、传感器接口以及电源管理模块等。驱动电机10与履带机构设置于下层板1的两侧。履带机构由主动轮12、从动轮13以及一条连接主动轮12和从动轮13的履带11组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多元信息救援机器人，其特征在于，包括由多个水平的层板组成的层式机体结构，所述层板上下排布，所述层板由金属柱固定在一起，在所述层式机体结构的两侧分别设置有履带机构，在所述层式机体结构内设置有主控驱动板和电池组，在所述层式机体结构上设置有热感应传感器、超声探头以及红外距离探头，在所述层式机体结构上设置有驱动电机，每个所述履带机构由一个所述驱动电机单独驱动，所述电池组为所述主控驱动板、热感应传感器、超声探头、红外距离探头以及驱动电机提供电能，所述主控驱动板与所述热感应传感器、超声探头、红外距离探头以及驱动电机之间电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种多元信息救援机器人，其特征在于，包括由多个水平的层板组成的层式机体结构，所述层板上下排布，所述层板由金属柱固定在一起，在所述层式机体结构的两侧分别设置有履带机构，在所述层式机体结构内设置有主控驱动板和电池组，在所述层式机体结构上设置有热感应传感器、超声探头以及红外距离探头，在所述层式机体结构上设置有驱动电机，每个所述履带机构由一个所述驱动电机单独驱动，所述电池组为所述主控驱动板、热感应传感器、超声探头、红外距离探头以及驱动电机提供电能，所述主控驱动板与所述热感应传感器、超声探头、红外距离探头以及驱动电机之间电连接。


2.根据权利要求1所述的多元信息救援机器人，其特征在于，所述层式机体结构由三层层板组成，由上至下依次为上层板、中间层板以及下层板。


3.根据权利要求2所述的多元信息救援机器人，其特征在于，所述热感应传感器设置于所述上层板的前端，所述超声探头设置于所述上层板的后端，所述红外距离探头共有四...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昊，张一星，周雨迪，刘志恒，陈俊杉，刘天翼，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：新型
国别省市：河北;13