一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種園區(qū)巡檢維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對森林、園區(qū)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、有效巡檢可以為森林、園區(qū)及時(shí)維護(hù)提供重要的參考信息。如果森林、園區(qū)的自然環(huán)境比較復(fù)雜、氣候條件比較惡劣，人工巡檢工作森林、園區(qū)時(shí)，巡檢員工的工作強(qiáng)度大，工作比較辛苦，工作效率低，巡檢效果差，巡檢工作易受地理環(huán)境和天氣因素影響。
[0003]因此，研究能夠不受地理環(huán)境和天氣因素影響的自動(dòng)化巡檢系統(tǒng)代替人工巡檢森林和園區(qū)具有重要的市場應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，包括中央處理器、協(xié)處理器、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元、攝像單元、存儲(chǔ)器單元、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊一、慣導(dǎo)/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、報(bào)警器和監(jiān)控站。所述供電系統(tǒng)包括油氣混合供電系統(tǒng)和蓄電池;所述數(shù)據(jù)采集單元包括震動(dòng)傳感器、壓力傳感器和超聲采集系統(tǒng);所述攝像單元包括紅外成像系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng);所述監(jiān)控站包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊二。
[0006]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)和中央處理器、協(xié)處理器連接，供電系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力。
[0007]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述協(xié)處理器和中央處理器連接，協(xié)處理器輔助中央處理器完成園區(qū)信息采集和處理。
[0008]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)采集單元和協(xié)處理器連接，協(xié)處理器對數(shù)據(jù)采集單元采集的園區(qū)參數(shù)進(jìn)行濾波等預(yù)處理。
[0009]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述攝像系統(tǒng)和協(xié)處理器連接。
[0010]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述協(xié)處理器還和存儲(chǔ)器單元連接，存儲(chǔ)器單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集單元和攝像系統(tǒng)的信息。
[0011]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述中央處理器和慣性/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)連接，慣性/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)為機(jī)器人系統(tǒng)提供自主導(dǎo)航能力。
[0012]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述中央處理器和運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)連接，控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。
[0013]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述中央處理器和報(bào)警器連接，當(dāng)檢測的園區(qū)參數(shù)異常時(shí)，將給出報(bào)警信息。
[0014]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述中央處理器和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊一連接，將數(shù)據(jù)采集單元采集的園區(qū)參數(shù)信息和攝像系統(tǒng)采集的圖像信息通過無線方式傳輸給監(jiān)控站。
[0015]本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊二連接，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊二接收移動(dòng)巡檢機(jī)器人上傳的信息。
[0016]工作原理:園區(qū)監(jiān)護(hù)人員通過遠(yuǎn)程監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)設(shè)置履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人的巡檢路線后，通過無線傳輸模塊二將巡檢路線通過無線方式傳輸給移動(dòng)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，移動(dòng)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的巡檢路線和慣性/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)測量的地理位置信息之間的偏差，中央處理器通過運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整機(jī)器人系統(tǒng)按照設(shè)置的巡檢路線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)器人在白天工作時(shí)，攝像單元中的可見光成像器將巡視過程中采集的原始圖像信息傳輸給協(xié)處理器，協(xié)處理器完成采集圖像的降噪優(yōu)化處理后存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；當(dāng)機(jī)器人在夜晚工作時(shí)，紅外成像器工作采集巡視過程中的原始圖像信息并經(jīng)過協(xié)處理器降噪優(yōu)化處理存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，中央處理器通過無線的方式按照一定的頻率實(shí)時(shí)上傳存儲(chǔ)器中的圖像信息給監(jiān)控站。數(shù)據(jù)采集單元中震動(dòng)傳感器、壓力傳感器和超聲波采集系統(tǒng)采集的信息傳輸給協(xié)處理器處理后送給中央處理器，中央處理器根據(jù)數(shù)據(jù)采集單元采集的信息、慣導(dǎo)/GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)提供的距離信息自動(dòng)完成障礙物躲避以及行駛路線的優(yōu)化。當(dāng)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)檢測到園區(qū)異常時(shí)，中央處理器控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息。供電系統(tǒng)為中央處理器、協(xié)處理器及其外圍設(shè)備穩(wěn)定持續(xù)地提供電源，系統(tǒng)默認(rèn)供電由油氣混合供電系統(tǒng)供給，當(dāng)油氣供電系統(tǒng)能源不足時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到蓄電池供電。
[0017]本實(shí)用新型的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，結(jié)合機(jī)電一體化技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字濾波和多傳感器信息融合及組合導(dǎo)航技術(shù)，較好地解決了園區(qū)監(jiān)護(hù)人員人工巡檢園區(qū)工作強(qiáng)度大、工作效率低、工作質(zhì)量差和易受地理環(huán)境和天氣因素影響等問題，采用雙電源供電方式提高了巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的續(xù)航能力，采用組合導(dǎo)航技術(shù)提高了巡檢機(jī)器人系統(tǒng)自主導(dǎo)航能力。
【附圖說明】
[0018]圖1一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖1。
[0019]圖2—種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖2。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型所述的履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)做進(jìn)一步說明，但是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于此。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，包括DSP6670、FPGA、供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元、攝像單元、DDR3存儲(chǔ)器、NRF905無線模塊一、RT2000慣導(dǎo)GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)、NI7350運(yùn)動(dòng)控制器、報(bào)警器和監(jiān)控站。所述供電系統(tǒng)包括油氣混合供電系統(tǒng)和蓄電池;所述數(shù)據(jù)采集單元包括震動(dòng)傳感器、壓力傳感器和超聲采集系統(tǒng);所述攝像單元包括R500紅外成像系統(tǒng)和可見光成像系統(tǒng);所述監(jiān)控站包括研華IPC-610和NRF905無線傳輸模塊二。所述供電系統(tǒng)和DSP6670、FPGA，供電系統(tǒng)為整個(gè)系統(tǒng)提供動(dòng)力；所述FPGA和DSP6670連接，F(xiàn)PGA輔助DSP6670完成園區(qū)信息采集和處理;所述數(shù)據(jù)采集單元和FPGA連接，F(xiàn)PGA對數(shù)據(jù)采集單元采集的園區(qū)參數(shù)進(jìn)行濾波等預(yù)處理;所述攝像系統(tǒng)和FPGA連接;所述協(xié)FPGA還和DDR3存儲(chǔ)器連接，DDR3存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集單元和攝像系統(tǒng)的信息；所述DSP6670和RT2000慣性GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)連接，RT2000慣性GPS組合導(dǎo)航系統(tǒng)為機(jī)器人系統(tǒng)提供自主導(dǎo)航能力；所述DSP6670和NI7350運(yùn)動(dòng)控制器連接，控制機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)；所述DSP6670和報(bào)警器連接，當(dāng)檢測的園區(qū)參數(shù)異常時(shí)，將給出報(bào)警信息;所述DSP6670和NRF905無線模塊一連接，將數(shù)據(jù)采集單元采集的園區(qū)參數(shù)信息和攝像系統(tǒng)采集的圖像信息通過無線方式傳輸給監(jiān)控站；所述研華IPC-610和NRF905無線模塊二連接，研華IPC-610通過NRF905無線模塊二接收移動(dòng)巡檢機(jī)器人上傳的信息。
[0023]工作原理:園區(qū)監(jiān)護(hù)人員通過遠(yuǎn)程研華IPC-610設(shè)置履帶式園區(qū)巡檢機(jī)器人的巡檢路線后，通過NRF905無線模塊二將巡檢路線通過無線方式傳輸給移動(dòng)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)，移動(dòng)巡檢機(jī)器人系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置的巡檢路線和RT2000慣性G