專利名稱：一種利用sms通訊的搜救機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電子機(jī)器人領(lǐng)域，具體地說是一種利用SMS通訊的搜救機(jī)器人。
背景技術(shù)：
在控制機(jī)器人方面也有一些應(yīng)用，在中國實(shí)用新型專利說明書，公告號(hào)“CN2754288”，中描述了一種利用手機(jī)對(duì)機(jī)器人遙控操作的系統(tǒng)，包括執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制單元、通信單元、通信網(wǎng)、遙控器采用手機(jī)等終端，經(jīng)通信單元、通信網(wǎng)與機(jī)器人建立通信連接，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的操作控制。有效的降低了機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制成本。但是該方法依賴于數(shù)據(jù)的不間斷傳輸，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和傳輸速率要求較高，難以實(shí)施。因此，在搜救機(jī)器人領(lǐng)域目前國際常用的做法仍是通過線纜或短距離無線通訊對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制和實(shí)現(xiàn)數(shù) 據(jù)通訊?，F(xiàn)有搜救機(jī)器人通常由操作人員通過搜救機(jī)器人傳回的視頻等信息對(duì)機(jī)器人進(jìn)行操作，控制機(jī)器人進(jìn)行搜救工作。搜救機(jī)器人通常通過線纜或短距離無線通訊與操作人員的控制端相連。主要的缺點(diǎn)在于搜救機(jī)器人開展搜救需要操作人員在靠近現(xiàn)場(chǎng)的地點(diǎn)進(jìn)行對(duì)機(jī)器人的操作，無法完全保障人員的安全。若采用無線網(wǎng)絡(luò)控制首先是成本較高，其次容易收到干擾信號(hào)不穩(wěn)定。SMS是Short Messaging Service (短消息服務(wù))的縮寫,是一種使用移動(dòng)設(shè)備可以發(fā)送和接收文本信息的技術(shù)。一則SMS信息最多可達(dá)160個(gè)字節(jié)，故而其通訊費(fèi)用十分低廉。大家熟知的GSM及以后的網(wǎng)絡(luò)都對(duì)SMS提供了支持。移動(dòng)電話生產(chǎn)廠商為GSM研制了一整套AT指令，其中就包括對(duì)SMS的控制。應(yīng)用GSM的移動(dòng)設(shè)備通過SMS發(fā)送和接受指令可以開發(fā)出多種極具實(shí)用性的應(yīng)用。近年來主要在智能家居控制電器上有較為突出的應(yīng)用，例如可以通過短信遠(yuǎn)程控制空調(diào)、熱水器等家用電器，在工業(yè)上主要應(yīng)用在對(duì)儀表數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程查看等方面。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用SMS通訊的搜救機(jī)器人，應(yīng)用SMS通過通用GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)搜救機(jī)器人進(jìn)行控制和通訊，降低進(jìn)行搜救任務(wù)的成本，并且具有行動(dòng)靈活的特點(diǎn)。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種利用SMS通訊的搜救機(jī)器人，設(shè)有機(jī)身、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制器、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊和人體感應(yīng)模塊，控制器和人體感應(yīng)模塊設(shè)置在機(jī)身內(nèi)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)帶有輪子或履帶的底盤，機(jī)身設(shè)置在底盤上，底盤的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有輪子或履帶，兩組各自獨(dú)立設(shè)置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與底盤兩側(cè)的輪子或履帶連接，用于分別驅(qū)動(dòng)底盤兩側(cè)的輪子或履帶以不同的速度正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊由設(shè)置在底盤下方和機(jī)身上部的傳感器以及分析處理模塊構(gòu)成，底盤下方的傳感器分布在機(jī)器人的前后方及左右兩側(cè)，機(jī)身上部的傳感器分布在機(jī)身的四周；在機(jī)身內(nèi)還設(shè)有GSM模塊和GPS模塊；控制器分別與環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊和人體感應(yīng)模塊連接，以接收檢測(cè)信息并進(jìn)行分析處理；GPS模塊用于GPS定位，并將定位信息傳輸至控制器；控制器與兩組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接以分別控制其運(yùn)行；控制器通過數(shù)據(jù)傳輸線路與GSM模塊連接，并通過GSM模塊利用SMS與搜救人員的控制終端無線通訊。所述的底盤呈正六邊形，機(jī)身設(shè)置在底盤的中心，底盤上的輪子或履帶的旋轉(zhuǎn)軸平行于底盤的兩條對(duì)邊，底盤兩側(cè)的輪子或履帶之間的距離小于底盤的對(duì)角線長度。所述的機(jī)身上部設(shè)有8個(gè)傳感器，8個(gè)傳感器呈米字型分布。本實(shí)用新型的有益效果是實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用SMS通過通用GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)搜救機(jī)器人進(jìn)行控制和通訊。解決了搜救機(jī)器人搜救時(shí)遠(yuǎn)距離操控的問題，并有效的降低了進(jìn)行搜救任務(wù)的成本。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和形狀設(shè)計(jì)使機(jī)器人擁有在災(zāi)難發(fā)生地點(diǎn)的完全自主行動(dòng)的能力，無需人員操作，行動(dòng)靈活，有效避免了搜救任務(wù)中搜救人員的傷亡發(fā)生的可能性。

圖I是本實(shí)用新型搜救機(jī)器人模塊連接示意圖。圖2是本實(shí)用新型搜救機(jī)器人的外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型搜救機(jī)器人的外部俯視圖。圖中標(biāo)記I、機(jī)身，2、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，201、底盤，202、輪子，203、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，3、控制器，4、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊，401、傳感器，5、人體感應(yīng)模塊，6、GSM模塊，7、GPS模塊。
具體實(shí)施方式
如圖所示，一種利用SMS通訊的搜救機(jī)器人，設(shè)有機(jī)身I、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、控制器3、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊4和人體感應(yīng)模塊5。環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊4用于探測(cè)周圍的環(huán)境信息，作為機(jī)器人的行動(dòng)的判斷依據(jù)。人體感應(yīng)模塊5可采用人體紅外線探測(cè)器或現(xiàn)有的搜救中使用的生命探測(cè)儀，用于探測(cè)救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的被困人員生命特征，以確定被困人員的位置?？刂破?和人體感應(yīng)模塊5設(shè)置在機(jī)身I內(nèi)。運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括一個(gè)帶有輪子202或履帶的底盤201，在附圖中只表示出了設(shè)置輪子的形式，但可以采用履帶替換。機(jī)身I設(shè)置在底盤201上，底盤201的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有輪子202或履帶，兩組各自獨(dú)立設(shè)置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)203分別與底盤201兩側(cè)的輪子202或履帶連接，用于分別驅(qū)動(dòng)底盤201兩側(cè)的輪子202或履帶以不同的速度正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人原地轉(zhuǎn)圈、直行、后退、行進(jìn)中左右轉(zhuǎn)彎、后退中左右轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)203在機(jī)器人的外部結(jié)構(gòu)圖中為表示出，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)203可以采用通常的設(shè)置形式，包括電機(jī)、傳動(dòng)帶或傳動(dòng)齒輪組。由電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪子202或履帶運(yùn)轉(zhuǎn)。環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊4由設(shè)置在底盤201下方和機(jī)身I上部的傳感器401以及分析處理模塊構(gòu)成。傳感器401為機(jī)器視覺系統(tǒng)，包括攝像頭。通過攝像頭采集障礙物信息，將該信息傳遞給分析處理模塊，分析處理模塊設(shè)置在機(jī)身I內(nèi)，采用相應(yīng)的分析檢測(cè)軟件進(jìn)行圖像匹配與處理，輸出障礙物信息指令給控制器，控制機(jī)器人執(zhí)行機(jī)構(gòu)做出壁障動(dòng)作。底盤201下方的傳感器401分布在機(jī)器人的前后方及左右兩側(cè)，用于檢測(cè)機(jī)器人周圍的地面環(huán)境。機(jī)身I上部的傳感器401分布在機(jī)身I的四周，用于檢測(cè)機(jī)器人四周障礙物的情況。在機(jī)身I內(nèi)還設(shè)有GSM模塊6和GPS模塊7，控制器3分別與環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊4和人體感應(yīng)模塊5連接，以接收檢測(cè)信息并進(jìn)行分析處理。GPS模塊7用于GPS定位，并將定位信息傳輸至控制器3 ;控制器3與兩組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)203連接以分別控制其運(yùn)行；控制器3通過數(shù)據(jù)傳輸線路與GSM模塊6連接，并通過GSM模塊6利用SMS與搜救人員的控制終端無線通訊?？刂破?可以采用一個(gè)A V R單片機(jī)或其他微機(jī)及其外圍電路組成，由預(yù)先寫入的控制程序控制單片機(jī)自主判斷由傳感器收集的信息，自主判斷控制機(jī)器人的行進(jìn)進(jìn)行搜救工作。當(dāng)生命探測(cè)模塊發(fā)現(xiàn)被困人員時(shí)通過GSM模塊將GPS收集到的位置信息通過SMS發(fā)送給救援人員。所述的底盤201呈正六邊形，機(jī)身I設(shè)置在底盤201的中心，底盤201上的輪子202或履帶的旋轉(zhuǎn)軸平行于底盤201的兩條對(duì)邊，底盤201兩側(cè)的輪子202或履帶之間的距離小于底盤201的對(duì)角線長度。這種形狀設(shè)計(jì)使機(jī)器人的四周具有基本相同的尺寸，利于機(jī)器人在前進(jìn)、后退或向各個(gè)方向轉(zhuǎn)彎時(shí)判斷自身能否順利通過，并且不容易被障礙卡住，行動(dòng)靈活。并且正六邊形的底盤形狀設(shè)計(jì)與同樣功能的圓形底盤相比，其尺寸更小，穩(wěn)定性更高。所述的機(jī)身I上部設(shè)有8個(gè)傳感器401，8個(gè)傳感器401呈米字型分布，以最少的傳感器設(shè)置數(shù)量獲得全方位的環(huán)境探測(cè)信息。 本實(shí)用新型的機(jī)器人可以自主的在災(zāi)難環(huán)境下行進(jìn)。通過搭載的功能模塊可實(shí)現(xiàn)自主搜救功能。將搜救機(jī)器人投入災(zāi)區(qū)工作后，不需要人員再對(duì)其操作。在災(zāi)區(qū)空間狹小的復(fù)雜條件下該機(jī)器人可以通過自身安裝的傳感器自主避障運(yùn)行，通過控制器預(yù)先寫入的搜救程序自主工作。搜尋到有生命體征的被困人員后，可以通過自身攜帶的GSM模塊及GPS模塊自動(dòng)向搜救人員發(fā)送被控人員的位置信息。
權(quán)利要求1.一種利用SMS通訊的搜救機(jī)器人，設(shè)有機(jī)身(I)、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)、控制器(3)、環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊(4)和人體感應(yīng)模塊(5 )，控制器(3 )和人體感應(yīng)模塊(5 )設(shè)置在機(jī)身(I)內(nèi)，其特征在于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)包括一個(gè)帶有輪子(202)或履帶的底盤(201)，機(jī)身(I)設(shè)置在底盤(201)上，底盤(201)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有輪子(202)或履帶，兩組各自獨(dú)立設(shè)置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(203 )分別與底盤(201)兩側(cè)的輪子(202 )或履帶連接，用于分別驅(qū)動(dòng)底盤(201)兩側(cè)的輪子(202)或履帶以不同的速度正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)；環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊(4)由設(shè)置在底盤(201)下方和機(jī)身(I)上部的傳感器(401)以及分析處理模塊構(gòu)成，底盤(201)下方的傳感器(401)分布在機(jī)器人的前后方及左右兩側(cè)，機(jī)身(I)上部的傳感器(401)分布在機(jī)身(I)的四周；在機(jī)身(I)內(nèi)還設(shè)有GSM模塊(6 )和GPS模塊(7 );控制器(3 )分別與環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊(4)和人體感應(yīng)模塊(5)連接，以接收檢測(cè)信息并進(jìn)行分析處理；GPS模塊(7)用于GPS定位，并將定位信息傳輸至控制器(3);控制器(3)與兩組驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(203)連接以分別控制其運(yùn)行；控制器(3 )通過數(shù)據(jù)傳輸線路與GSM模塊(6 )連接，并通過GSM模塊(6 )利用SMS與搜救人員的控制終端無線通訊。
2.如權(quán)利要求I所述的一種利用SMS通訊的搜救機(jī)器人，其特征在于所述的底盤(201)呈正六邊形，機(jī)身(I)設(shè)置在底盤(201)的中心，底盤(201)上的輪子(202 )或履帶的旋轉(zhuǎn)軸平行于底盤(201)的兩條對(duì)邊，底盤(201)兩側(cè)的輪子(202)或履帶之間的距離小于底盤(201)的對(duì)角線長度。
3.如權(quán)利要求I所述的一種利用SMS通訊的搜救機(jī)器人，其特征在于所述的機(jī)身(I)上部設(shè)有8個(gè)傳感器(401)，8個(gè)傳感器(401)呈米字型分布。
專利摘要一種利用SMS通訊的搜救機(jī)器人，控制器和人體感應(yīng)模塊設(shè)置在機(jī)身內(nèi)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)帶有輪子或履帶的底盤，機(jī)身設(shè)置在底盤上，底盤的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有輪子或履帶，兩組各自獨(dú)立設(shè)置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別與底盤兩側(cè)的輪子或履帶連接；環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊由設(shè)置在底盤下方和機(jī)身上部的傳感器以及分析處理模塊構(gòu)成；在機(jī)身內(nèi)還設(shè)有GSM模塊和GPS模塊；控制器分別與環(huán)境監(jiān)測(cè)模塊和人體感應(yīng)模塊連接，以接收檢測(cè)信息并進(jìn)行分析處理。實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用SMS通過通用GSM網(wǎng)絡(luò)對(duì)搜救機(jī)器人進(jìn)行控制和通訊，有效的降低了進(jìn)行搜救任務(wù)的成本。機(jī)器人行動(dòng)靈活，有效避免了搜救任務(wù)中搜救人員的傷亡發(fā)生的可能性。
文檔編號(hào)G05D1/02GK202502409SQ201220017350
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者付主木, 牛嘉琦, 王斌, 王金嬋, 邱聯(lián)奎, 高愛云, 黃景濤 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)