特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及機(jī)器人領(lǐng)域，尤其涉及特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的特種設(shè)備數(shù)量以年均15%左右的速度增長(zhǎng)，截至2013年底，全國(guó)在用特種設(shè)備已達(dá)936.91萬(wàn)臺(tái)，比2012年上升14.02%。特種設(shè)備因設(shè)備本身和外在因素的影響，容易發(fā)生事故且易造成人身傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失。僅2013年，全國(guó)就發(fā)生特種設(shè)備事故共227起、死亡289人、受傷274人，造成數(shù)億元的直接經(jīng)濟(jì)損失和上百億的環(huán)境負(fù)債。因此，如何提高特種設(shè)備事故救援速度和效率一直是急需解決的問(wèn)題之一O
[0003]由于特種設(shè)備的特殊性，特種設(shè)備事故通常會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸和易燃易爆、有毒氣體泄漏等問(wèn)題，這就對(duì)救援前的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和勘察提出了更高的要求。目前現(xiàn)有的用于特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)氣體濃度監(jiān)測(cè)的設(shè)備，大多只能對(duì)單一氣體進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于風(fēng)速、溫度和危險(xiǎn)氣體濃度的復(fù)合型檢測(cè)設(shè)備基本處于真空狀態(tài);現(xiàn)有的事故現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控設(shè)備，也都大多采用圖片或簡(jiǎn)單視頻傳輸方式，尚未結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)綜合分析，不能立體的、直觀的反應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其包括帶有機(jī)械臂的機(jī)器人本體、立體視覺(jué)相機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊和電源模塊，機(jī)器人本體上設(shè)有主控制器，所述監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊和電源模塊分別電連接主控制器，所述監(jiān)視攝像機(jī)的輸出端連接主控制器，監(jiān)視攝像機(jī)包括設(shè)于機(jī)器人本體前端的前視攝像機(jī)、設(shè)于機(jī)械臂上的手爪攝像機(jī)以及設(shè)于機(jī)器人本體上端面的云臺(tái)攝像機(jī);所述立體視覺(jué)相機(jī)設(shè)于機(jī)器人本體上，立體視覺(jué)相機(jī)實(shí)時(shí)采集機(jī)器人本體周?chē)沫h(huán)境圖像，立體視覺(jué)相機(jī)的輸出端與主控制器連接，所述機(jī)器人本體上可拆卸安裝有一個(gè)以上的機(jī)載傳感器，所述機(jī)載傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)，機(jī)載傳感器的輸出端與主控制器連接，主控制器通過(guò)設(shè)于機(jī)器人本體內(nèi)的通訊模塊與位于遠(yuǎn)端的上位機(jī)連接。
[0007]所述機(jī)器人本體為輪式或者履帶式機(jī)器人。
[0008]所述機(jī)載傳感器包括溫度傳感器和氣體傳感器。
[0009]所述監(jiān)視攝像機(jī)為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
[0010]所述通訊模塊包括無(wú)線(xiàn)ZigBee模塊、3G/4G通訊模塊和藍(lán)牙模塊。
[0011 ]所述監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊、副控制器均通過(guò)CAN總線(xiàn)與主控制器連接
[0012]所述機(jī)載傳感器通過(guò)串行接口連接主控制器。
[0013]所述機(jī)械臂具有切斷開(kāi)關(guān)、關(guān)閉閥門(mén)的事故預(yù)處理功能。
[0014]所述主控制對(duì)立體視覺(jué)相機(jī)所采集的圖像進(jìn)行立體建模。
[0015]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，根據(jù)事故類(lèi)型和實(shí)際情況確定監(jiān)控所需環(huán)境參數(shù)，靈活選擇機(jī)載傳感器;工作人員通過(guò)上位機(jī)控制救援機(jī)器人在事故現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)立體視覺(jué)相機(jī)實(shí)時(shí)采集救援機(jī)器人所在位置的圖片、視頻、通過(guò)視覺(jué)定位算法獲得機(jī)器人本體的定位信息，并結(jié)合機(jī)載傳感器采集的環(huán)境參數(shù)，由主控制器生成帶有相應(yīng)參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境三維地圖；設(shè)置監(jiān)視機(jī)器人的行動(dòng)的監(jiān)視攝像機(jī)，主控制器將相關(guān)的視頻圖像、三維地圖信息等通過(guò)通訊模塊實(shí)時(shí)傳輸至位于遠(yuǎn)端的上位機(jī)，為特種設(shè)備事故應(yīng)急救援提供決策支持，從而提高救援效率，減少事故造成損失，更好地保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。
【附圖說(shuō)明】
[0016]以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；
[0017]圖1本實(shí)用新型特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型包括帶有機(jī)械臂的機(jī)器人本體、立體視覺(jué)相機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊和電源模塊，機(jī)器人本體上設(shè)有主控制器，所述監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊和電源模塊分別電連接主控制器，所述監(jiān)視攝像機(jī)的輸出端連接主控制器，監(jiān)視攝像機(jī)包括設(shè)于機(jī)器人本體前端的前視攝像機(jī)、設(shè)于機(jī)械臂上的手爪攝像機(jī)以及設(shè)于機(jī)器人本體上端面的云臺(tái)攝像機(jī);所述立體視覺(jué)相機(jī)設(shè)于機(jī)器人本體上，立體視覺(jué)相機(jī)實(shí)時(shí)采集機(jī)器人本體周?chē)沫h(huán)境圖像，立體視覺(jué)相機(jī)的輸出端與主控制器連接，所述機(jī)器人本體上可拆卸安裝有一個(gè)以上的機(jī)載傳感器，所述機(jī)載傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)，機(jī)載傳感器的輸出端與主控制器連接，主控制器通過(guò)設(shè)于機(jī)器人本體內(nèi)的通訊模塊與位于遠(yuǎn)端的上位機(jī)連接。
[0019]所述機(jī)器人本體為輪式或者履帶式機(jī)器人。
[0020]所述機(jī)載傳感器包括溫度傳感器和氣體傳感器。
[0021 ]所述監(jiān)視攝像機(jī)為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。
[0022]所述通訊模塊包括無(wú)線(xiàn)ZigBee模塊、3G/4G通訊模塊和藍(lán)牙模塊。救援機(jī)器人與上位機(jī)的傳輸距離不多于100m時(shí)，救援機(jī)器人采用ZigBee模塊進(jìn)行傳輸；當(dāng)救援機(jī)器人與上位機(jī)的傳輸距離大于100m時(shí)，救援機(jī)器人超出ZigBee模塊的無(wú)線(xiàn)通訊范圍，則激活3G/4G通訊模塊進(jìn)行通訊。
[0023]所述監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊、副控制器均通過(guò)CAN總線(xiàn)與主控制器連接
[0024]所述機(jī)載傳感器通過(guò)串行接口連接主控制器。
[0025]所述機(jī)械臂具有切斷開(kāi)關(guān)、關(guān)閉閥門(mén)的事故預(yù)處理功能。
[0026]所述主控制對(duì)立體視覺(jué)相機(jī)所采集的圖像進(jìn)行立體建模。
[0027]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案，根據(jù)事故類(lèi)型和實(shí)際情況確定監(jiān)控所需環(huán)境參數(shù)，靈活選擇機(jī)載傳感器;工作人員通過(guò)上位機(jī)控制救援機(jī)器人在事故現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)立體視覺(jué)相機(jī)實(shí)時(shí)采集救援機(jī)器人所在位置的圖片、視頻、通過(guò)視覺(jué)定位算法獲得機(jī)器人本體的定位信息，并結(jié)合機(jī)載傳感器采集的環(huán)境參數(shù)，由主控制器生成帶有相應(yīng)參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境三維地圖；設(shè)置監(jiān)視機(jī)器人的行動(dòng)的監(jiān)視攝像機(jī)，主控制器將相關(guān)的視頻圖像、三維地圖信息等通過(guò)通訊模塊實(shí)時(shí)傳輸至位于遠(yuǎn)端的上位機(jī)，為特種設(shè)備事故應(yīng)急救援提供決策支持，必要時(shí)可通過(guò)機(jī)械臂切斷開(kāi)關(guān)或關(guān)閉閥門(mén)，從而提高救援效率，減少事故造成損失，更好地保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:其包括帶有機(jī)械臂的機(jī)器人本體、立體視覺(jué)相機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊和電源模塊，機(jī)器人本體上設(shè)有主控制器，所述監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊和電源模塊分別電連接主控制器，所述監(jiān)視攝像機(jī)的輸出端連接主控制器，監(jiān)視攝像機(jī)包括設(shè)于機(jī)器人本體前端的前視攝像機(jī)、設(shè)于機(jī)械臂上的手爪攝像機(jī)以及設(shè)于機(jī)器人本體上端面的云臺(tái)攝像機(jī);所述立體視覺(jué)相機(jī)設(shè)于機(jī)器人本體上，立體視覺(jué)相機(jī)實(shí)時(shí)采集機(jī)器人本體周?chē)沫h(huán)境圖像，立體視覺(jué)相機(jī)的輸出端與主控制器連接，所述機(jī)器人本體上可拆卸安裝有一個(gè)以上的機(jī)載傳感器，所述機(jī)載傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)，機(jī)載傳感器的輸出端與主控制器連接，主控制器通過(guò)設(shè)于機(jī)器人本體內(nèi)的通訊模塊與位于遠(yuǎn)端的上位機(jī)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)器人本體為輪式或者履帶式機(jī)器人。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)載傳感器包括溫度傳感器和氣體傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:所述監(jiān)視攝像機(jī)為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:所述通訊模塊包括無(wú)線(xiàn)ZigBee模塊、3G/4G通訊模塊和藍(lán)牙模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:所述監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊、副控制器均通過(guò)CAN總線(xiàn)與主控制器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)載傳感器通過(guò)串行接口連接主控制器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:所述機(jī)械臂具有切斷開(kāi)關(guān)、關(guān)閉閥門(mén)的事故預(yù)處理功能。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其特征在于:所述主控制器對(duì)立體視覺(jué)相機(jī)所采集的圖像進(jìn)行立體建模。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)特種設(shè)備事故現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)機(jī)器人，其包括帶有機(jī)械臂的機(jī)器人本體、立體視覺(jué)相機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊和電源模塊，機(jī)器人本體上設(shè)有主控制器，監(jiān)視攝像機(jī)、通訊模塊和電源模塊分別電連接主控制器，監(jiān)視攝像機(jī)連接主控制器，并監(jiān)視機(jī)器人的行動(dòng)，設(shè)于機(jī)器人本體上的立體視覺(jué)相機(jī)實(shí)時(shí)采集周?chē)h(huán)境圖像，立體視覺(jué)相機(jī)連接主控制器，機(jī)器人本體上可拆卸安裝有至少一個(gè)機(jī)載傳感器，機(jī)載傳感器監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)，并輸出至主控制器，主控制器通過(guò)通訊模塊與遠(yuǎn)端上位機(jī)連接。本實(shí)用新型可快速、準(zhǔn)確地重建現(xiàn)場(chǎng)三維地圖，實(shí)時(shí)獲得環(huán)境參數(shù)，為特種設(shè)備事故應(yīng)急救援提供決策支持，提高救援效率，減少事故損失。
【IPC分類(lèi)】B25J5/00, B25J13/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205271990
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521042092
【發(fā)明人】曾欽達(dá), 鄭耿峰, 胡素峰, 周薇
【申請(qǐng)人】福建省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2015年12月15日