一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人，其特征在于：包括機(jī)器人本體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理模塊、人臉識(shí)別系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、無線通信模塊、人機(jī)交互觸摸屏、環(huán)境信息采集傳感器總成；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人為建筑工地的工作人員提供快速系統(tǒng)的安全培訓(xùn)，通過所述的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及人臉識(shí)別系統(tǒng)在工地進(jìn)行實(shí)地巡檢，監(jiān)督工人工作，有效的提高了對(duì)員工的安全培訓(xùn)效果，通過預(yù)警及監(jiān)督較大程度上保證了工作人員的規(guī)范操作，避免了安全事故的發(fā)生。
【專利說明】
一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于智能機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，我國的建筑工程行業(yè)發(fā)展迅速。而由于建筑工程行業(yè)勞動(dòng)力密集、知識(shí)含量低，建筑工人的受教育程度在任何一個(gè)國家的產(chǎn)業(yè)工人中都非常低。當(dāng)前，我國建筑業(yè)從業(yè)人員近4500萬人，其中3600萬人是農(nóng)民工，從業(yè)人員中55%具有初中文化程度，19%僅具有小學(xué)文化程度。建筑工程行業(yè)又是十分危險(xiǎn)的行業(yè)，建筑業(yè)安全事故發(fā)生率持續(xù)走高，一直排名在交通、礦山之后的第三位。據(jù)住建部初步統(tǒng)計(jì)，2014年全國共發(fā)生房屋市政工程安全事故511起，死亡637人，較大及以上事故發(fā)生和死亡數(shù)較2013年有所增加，達(dá)到29起、105人。而造成這些事故不僅僅只有文化水品過低這一原因，同時(shí)還有一個(gè)重要原因是工地現(xiàn)場安全培訓(xùn)及監(jiān)督系統(tǒng)的缺失，而傳統(tǒng)的人工培訓(xùn)只是對(duì)新入職的員工進(jìn)行簡單的培訓(xùn)之后就不在提醒，然而建筑工地上長時(shí)間的勞動(dòng)會(huì)造成人警惕性降低并產(chǎn)生懈怠心理，從而忽視安全生產(chǎn)規(guī)范造成生產(chǎn)事故;并且傳統(tǒng)的監(jiān)督系統(tǒng)由于攝像頭的固定，不適合建筑工地不斷變化的環(huán)境場地。針對(duì)這些原因需要一種安全培訓(xùn)及巡檢機(jī)器人被設(shè)計(jì)出來，其具有雙目攝像頭的人臉識(shí)別系統(tǒng)可以對(duì)安全培訓(xùn)人員進(jìn)行人臉識(shí)別，采用兩輪驅(qū)動(dòng)可以在工作場地進(jìn)行巡檢監(jiān)督，搭載有語音系統(tǒng)可以定時(shí)播報(bào)安全生產(chǎn)規(guī)范，提醒工人規(guī)范操作，避免事故，極大的提高了工地安全生產(chǎn)預(yù)警效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人，其特征在于:包括機(jī)器人本體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理模塊、人臉識(shí)別系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、無限通信模塊、人機(jī)交互觸摸屏、環(huán)境信息采集傳感器集成；所述數(shù)據(jù)處理模塊分別處理來自所述環(huán)境采集傳感器、人臉識(shí)別系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、人機(jī)交互截面的信息，并作出相應(yīng)的控制輸出；所述機(jī)器人本體采用鋁制外殼，所述外殼上半部分開設(shè)有安裝觸摸屏的矩形口，所述外殼底部開設(shè)有安裝傳感器的圓形孔;所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用兩個(gè)直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng);所述直流電機(jī)采用可充電鋰電池進(jìn)行供電，采用獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器與數(shù)據(jù)處理模塊連接;所述直流電機(jī)通過聯(lián)軸器與行走輪固定;所述數(shù)據(jù)處理模塊采用單片機(jī)作為處理單元;所述單片機(jī)通自身的輸入輸出接口與所述人臉識(shí)別系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、無線通信模塊、人機(jī)交互觸摸屏相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0004]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述人臉識(shí)別系統(tǒng)采用雙目攝像頭，可以對(duì)處在其視覺范圍內(nèi)的人臉進(jìn)行錄入和識(shí)別，所述人臉識(shí)別系統(tǒng)能夠?qū)ε嘤?xùn)人員進(jìn)行鑒別和記錄，通過所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成出勤表。
[0005]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述語音系統(tǒng)可以對(duì)人的語音進(jìn)行識(shí)別，通過所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后生產(chǎn)語句采用擴(kuò)音器進(jìn)行播報(bào)。
[0006]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述無線通信模塊可以通過無線以太網(wǎng)與上位機(jī)對(duì)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述人機(jī)交互觸摸屏可以采用觸控方式對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)可以對(duì)安全培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及編輯。
[0008]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述環(huán)境信息采集傳感器集成包括煙霧傳感器、揚(yáng)塵檢測以及溫濕度檢測。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型采用了具有雙目攝像頭的人臉識(shí)別系統(tǒng)，能夠?qū)M(jìn)出工地的人員進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別;語音系統(tǒng)能夠播報(bào)安全操作規(guī)范，警醒操作人員規(guī)范操作;移動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在施工場地進(jìn)行巡檢，采用攝像頭進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2是本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)圖；
[0012]圖1中:(I)無線通信模塊；(2)人機(jī)交互觸摸屏；(3)環(huán)境信息傳感器總成；(4)雙目攝像頭;(5)語音接收系統(tǒng)；(6)語音播報(bào)系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0014]圖1是一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人的外部結(jié)構(gòu)圖，包括(I)無線通信模塊；(2)人機(jī)交互觸摸屏；(3)環(huán)境信息傳感器總成；(4)雙目攝像頭；(5)語音接收系統(tǒng)；(6)語音播報(bào)系統(tǒng)。所述(I)無線通信模塊位于機(jī)器人頭部兩側(cè)，使其與上位機(jī)的通信信號(hào)保持良好;所述人機(jī)交互觸摸屏(2)位于機(jī)器人胸前，便于培訓(xùn)人員的觀看以及技術(shù)人員的參數(shù)設(shè)置;所述環(huán)境信息傳感器總成(3)位于機(jī)器人底部，便于信息的采集;所述雙目攝像頭(4)位于機(jī)器人頭部，便于對(duì)周圍環(huán)境的監(jiān)控以及人臉識(shí)別系統(tǒng)的信息識(shí)別;所述語音接收系統(tǒng)(5)位于所述人機(jī)交互觸摸屏(2)上部，便于對(duì)周圍聲音信號(hào)的采集;所述語音播報(bào)系統(tǒng)
(6)位于機(jī)器人底部，定時(shí)播放安全生產(chǎn)規(guī)范以及其他教育警示性語句。
[0015]圖2是一種安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人的控制系統(tǒng)圖，采用單片機(jī)作為機(jī)器人的數(shù)據(jù)處理中心，所述數(shù)據(jù)處理中心接收來至所述無線通信模塊(1)、所述人機(jī)交互觸控屏(2)、所述環(huán)境信息傳感器總成(3)、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、所述雙目攝像頭(4)、語音模塊以及PC上位機(jī)的信息;所述數(shù)據(jù)處理中心根據(jù)處理結(jié)果對(duì)所述人機(jī)交互觸控屏(2)進(jìn)行控制，顯示培訓(xùn)內(nèi)容以及安全生產(chǎn)規(guī)范，同時(shí)也可以對(duì)安全培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)編輯;數(shù)據(jù)處理中心也可以對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，驅(qū)動(dòng)機(jī)器人按規(guī)定的路線進(jìn)行行走，所述雙目攝像頭(4)對(duì)周圍環(huán)境狀況的監(jiān)測，以及人臉信息的識(shí)別，同時(shí)能夠?qū)ε嘤?xùn)人員進(jìn)行鑒別和記錄，通過所述的數(shù)據(jù)處理中心生成出勤表;數(shù)據(jù)處理中心通過串口與PC上位機(jī)進(jìn)行通信，對(duì)采集的信息進(jìn)行存儲(chǔ);數(shù)據(jù)處理中心通過自身的接口與語音模塊進(jìn)行連接和通信，通過語音接收系統(tǒng)(5)接收來自外界的聲音，并對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，通過語音播報(bào)系統(tǒng)(6)播放安全生產(chǎn)規(guī)范以及警示信息;數(shù)據(jù)數(shù)理中心通過自身的接口接收來自環(huán)境信息傳感器總成(3)采集的環(huán)境信息，并對(duì)其進(jìn)行記錄，所述環(huán)境信息采集傳感器總成包括煙霧傳感器、揚(yáng)塵檢測以及溫濕度檢測;PC上位機(jī)通過內(nèi)部接口與SQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行連接，可檢索來自其他存儲(chǔ)器的信息內(nèi)容。
[0016]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人，其特征在于:包括機(jī)器人本體、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理模塊、人臉識(shí)別系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、無限通信模塊、人機(jī)交互觸摸屏、環(huán)境信息采集傳感器集成;所述數(shù)據(jù)處理模塊分別處理來至所述環(huán)境采集傳感器人臉識(shí)別系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、人機(jī)交互截面的信息，并作出相應(yīng)的控制輸出；所述機(jī)器人本體采用鋁制的類人形外殼，所述外殼上半部分開設(shè)有安裝觸摸屏的矩形口，所述外殼底部開設(shè)有安裝傳感器的圓形孔;所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用兩個(gè)直流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng);所述直流電機(jī)采用可充電鋰電池進(jìn)行供電，采用獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器與數(shù)據(jù)處理模塊連接;所述直流電機(jī)通過聯(lián)軸器與行走輪固定;所述數(shù)據(jù)處理模塊采用單片機(jī)作為處理單元;所述單片機(jī)通自身的輸入輸出接口與所述人臉識(shí)別系統(tǒng)、語音系統(tǒng)、無限通信模塊、人機(jī)交互觸摸屏相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述人臉識(shí)別系統(tǒng)采用了雙目攝像頭，可以對(duì)處在其視覺范圍內(nèi)的人臉進(jìn)行錄入和識(shí)別，所述人臉識(shí)別系統(tǒng)能夠?qū)ε嘤?xùn)人員進(jìn)行鑒別和記錄，通過所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)生成出勤表。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述語音系統(tǒng)可以對(duì)人的語音進(jìn)行識(shí)別，通過所述數(shù)據(jù)處理模塊處理后生產(chǎn)語句采用擴(kuò)音器進(jìn)行播報(bào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述無限通信模塊可以通過無限網(wǎng)與上位機(jī)對(duì)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述人機(jī)交互觸摸屏可以采用觸控方式對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)可以對(duì)安全培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示以及編輯。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種施工現(xiàn)場安全培訓(xùn)與巡檢機(jī)器人，其特征在于:所述環(huán)境信息采集傳感器集成包括煙霧傳感器、揚(yáng)塵檢測以及溫濕度檢測。
【文檔編號(hào)】B25J11/00GK205521431SQ201620094897
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月1日
【發(fā)明人】鄧三鵬, 周旺發(fā), 張香玲, 祁宇明, 楊文舉
【申請(qǐng)人】天津博諾機(jī)器人技術(shù)有限公司