一種能適應(yīng)各種極端環(huán)境的地下探測機器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機器人技術(shù)，特別是一種能適應(yīng)各種極端環(huán)境的地下探測機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的挖掘設(shè)備根本無法適應(yīng)極端環(huán)境，當(dāng)遇到重大危險情況時，人們往往束手無策。而且現(xiàn)有的挖掘設(shè)備能耗大、能源利用率低、大部分都需要人工操作，智能化程度低，無法對地下層所含成分，尤其是有害物質(zhì)進行檢測，無法作到精確挖掘。
[0003]對于地下探測機器人而言目前在國際上尚處于研究階段，國內(nèi)對于其課題的研究也是剛剛起步。中國專利CN1328017C公開了一種仿生螻蛄機器人，該發(fā)明采用曲柄搖桿機構(gòu)實現(xiàn)挖掘，可以在一定深度的土層中按預(yù)定的軌跡自動行走。但該發(fā)明不具備智能檢測功能，如檢測所挖地下層中無機物、有機物、特別是重金屬的成分及含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能適應(yīng)各種極端環(huán)境的地下探測機器人，該機器人具有能源利用率高、工作效率高、智能化程度高、能夠作到精確挖掘等優(yōu)點。
[0005]實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種能適應(yīng)各種極端環(huán)境的地下探測機器人，包括依次相連接的機械部分、檢測系統(tǒng)、控制部分和智能處理系統(tǒng)，機械部分還與控制部分連接，智能處理系統(tǒng)與檢測系統(tǒng)連接。
[0006]所述機械部分包括軀體、設(shè)置在軀體前端的頭部、設(shè)置軀體前端兩側(cè)的前腿、設(shè)置在軀體中部兩側(cè)中腿和設(shè)置在軀體后部兩側(cè)的后腿、翅膀、尾巴，翅膀設(shè)置在整個軀體兩側(cè)。其中:
軀體的作用是支撐其他部件；
中腿、后腿、翅膀及其他模塊，在控制部分、智能處理系統(tǒng)的控制下可以實現(xiàn)行走和飛tx等功能；
前腿和頭部相配合可以達到多種挖掘效果;前腿能夠進行鏟斗式挖掘、頭部能夠進行鉆式挖掘，可以針對不同工況進行不同的挖掘作業(yè)。
[0007]尾巴其到平衡作用，無論是行走中還是飛行中平衡是最關(guān)鍵的，尾巴中其關(guān)鍵作用的是陀螺儀式平衡裝置，可以達到在行走及飛行中側(cè)傾不超過I度。
[0008]機械部分采用鈷基高溫合金材質(zhì)制成。該種材料具有高強度、耐高溫、良好的抗腐蝕性和抗氧化性等優(yōu)點，適用于各種人類無法進入的極端環(huán)境。同時機械部分還擔(dān)負(fù)著采集污染物樣品及將樣品傳給無人機等輸送設(shè)備的作用，最終將樣品及時送回外圍控制中心。
[0009]所述控制部分由主控模塊和副控模塊組成，主控模塊與無線收發(fā)端I連接，通過無線收發(fā)端I收發(fā)指令等，副控模塊與無線收發(fā)端II連接，通過無線收發(fā)端II收發(fā)語音、視頻指令，副控模塊具有攝像功能，可以對機器人所處環(huán)境進行時時攝影，并通過無線收發(fā)端II傳送給外圍控制中心，外圍控制中心發(fā)出的指令通過無線傳輸設(shè)備傳輸給智能處理系統(tǒng)的無線收發(fā)端II，智能處理系統(tǒng)的處理模塊作出相應(yīng)的處理，再傳遞給機械部分，機械部分作出相應(yīng)動作完成命令的執(zhí)行。
[0010]所述檢測系統(tǒng)由土壤硬度儀、無機質(zhì)譜儀、有機質(zhì)譜儀、重金屬檢測儀組成，檢測系統(tǒng)通過土壤硬度儀、無機質(zhì)譜儀、有機質(zhì)譜儀和重金屬檢測儀分別檢測機器人所處位置中地下層的土壤硬度、無機物、有機物、重金屬的成分及含量，并將所檢測出的成分及含量與檢測系統(tǒng)中的設(shè)定值對比，當(dāng)發(fā)現(xiàn)地下層的土壤硬度、無機物含量、有機物含量及重金屬含量有明顯變化時立刻將變化情況傳至外圍控制中心，同時將變化情況傳給智能處理系統(tǒng)的處理模塊、處理模塊經(jīng)過處理做出對應(yīng)的策略，控制機械部分執(zhí)行命令處理有害物質(zhì)。
[0011]所述智能處理系統(tǒng)由處理模塊、3D識別模塊、無線收發(fā)端1、無線收發(fā)端II構(gòu)成。3D識別模塊可以時時顯示所挖區(qū)域的3維動態(tài)，并通過處理模塊與目標(biāo)形狀對比，以便于時時校正，達到精確挖掘的目的。處理模塊可以處理指令、語音、視頻等。無線收發(fā)端I可以收發(fā)指令等。無線收發(fā)端II可以收發(fā)語音、視頻等。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點是:該機器人采用鈷基高溫合金材質(zhì)制成，可以適應(yīng)各種極端環(huán)境；且具有飛行功能，在飛行中利用尾巴中陀螺儀式平衡裝置起到平衡的作用，可以快速移動，準(zhǔn)確快速定位大范圍內(nèi)地下污染所在范圍，隨后對污染區(qū)域進行挖掘、處理并及時將污染物樣品送至外圍控制中心;具有越障功能，根據(jù)檢測到的障礙物大小，可以在行走模式和飛行模式間自由切換。智能檢測地下層的硬度、地下層中所含的各種無機物、有機物、尤其是重金屬的成分及含量，并及時將污染物樣品送至外圍控制中心，對于多數(shù)污染可以現(xiàn)場處理，使其達到合格標(biāo)準(zhǔn)。在不同的工況下，自動切換成多種不同的挖掘模式來挖掘，使能源得到充分利用，具有能源利用率高、工作效率高、智能化程度高、能夠作到精確挖掘等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]圖1為一種能適應(yīng)各種極端環(huán)境的地下探測機器人的連接框圖。
[0014]圖中:1.機械部分1-1.頭部1-2.軀體1-3.中腿1_4.后腿1_5.前腿1_
6.翅膀1-7.尾巴2.智能處理系統(tǒng)2-1.處理模塊2-2.3D識別模塊2-3.無線收發(fā)端I 2-4.無線收發(fā)端II 3.控制部分3-1.主控模塊3-2.副控模塊4.檢測系統(tǒng)4-
1.土壤硬度儀4-2.無機質(zhì)譜儀4-3.有機質(zhì)譜儀4-4重金屬檢測儀
圖2為地下探測機器人越障礙物的工作流程圖。
[0015]圖中:S100.初始狀態(tài)S200.行走模式 S300.有障礙物 S400.飛行模式S500.無障礙物。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步詳細(xì)說明。
[0017]參照圖1，一種能適應(yīng)各種極端環(huán)境的地下探測機器人，由相互連接的機械部分1、智能處理系統(tǒng)2、控制部分3和檢測系統(tǒng)4構(gòu)成。其中:
機械部分I包括頭部1-1、軀體1-2、中腿1-3、后腿1-4、前腿1-5、翅膀1-6、尾巴1-7組成。頭部1-1裝配在軀體1-2前端。前腿1-5裝配在軀體1-2前端的兩側(cè)。中腿1-3裝配在軀體1-2中部兩側(cè)。后腿1-4裝配在軀體1-2后部兩側(cè)。翅膀1-6裝配在整個軀體1-2兩側(cè)，延伸出尾巴1-7。尾巴1-7裝配在軀體1-2尾部。其作用分別是:
軀體1-2用于支撐其他部件用；
中腿1-3、后腿1-4、翅膀1-6配合其他模塊，在控制部分3、智能處理系統(tǒng)2的控制下可以實現(xiàn)行走和飛行等功能；
尾巴1-7其到平衡作用，無論是行走中還是飛行中平衡是最關(guān)鍵的。尾巴1-7中其關(guān)鍵作用的是陀螺儀式平衡裝置，可以達到在行走及飛行中側(cè)傾不超過I度；
整個機械部分I采用鈷基高溫合金材質(zhì)制成，該種材料具有一定的高強度、耐高溫、良好的抗腐蝕性和抗氧化性等優(yōu)點。適用于各種人類無法進入的極端環(huán)境，同時機械部分I還擔(dān)負(fù)著采集污染物樣品，以及將樣品傳給無人機等輸送設(shè)備，以便將樣品及時傳給外圍控制中心。
[0018]控制部分3由主控模塊3-1和副控模塊3-2組成，主控模塊3-1和無線收發(fā)端I2_3連接;可以通過無線收發(fā)端I 2-3無線收發(fā)指令等;副控模塊3-2和無線收發(fā)端II 2-4連接，可以通過無線收發(fā)端II 2-4無線收發(fā)語音、視頻指令，副控模塊3-2具有攝像功能，可以對機器人所處環(huán)境進行時時攝影，并通過無線收發(fā)端II 2-4傳送給外圍控制中心，外圍控制中心發(fā)出的指令通過無線傳輸設(shè)備傳輸給智能處理系統(tǒng)2的無線收發(fā)端112-4，智能處理系統(tǒng)2的處理模塊2-1作出