一种无线遥控建筑环境参数检测机器人的制作方法
【专利摘要】本发明一种建筑内环境检测处理机器人。主要解决了建筑内环境中传感器检测的灵活性差、布线复杂、单一的环境检测功能等问题。以车为载体巡回检测，通过传感器检测模块对环境信息进行检测，无线通信模块对采集信息进行实时传输。无线视频模块采集周围视频信息，结合超声波测距模块，辅助机器人行走和辅助机械手臂完成相应操作。
【专利说明】一种无线遥控建筑环境参数检测机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能建筑环境参数监测【技术领域】，是一种能够自主检测建筑内环境参数并可实现实时无线信息传输，以及通过远程无线遥控执行相应操作的一种无线遥控建筑环境参数检测机器人。
【背景技术】
[0002]目前，建筑内环境检测方式都是采用固定式传感器进行检测。将具有某种特定功能的传感器固定在一定位置，通过有线连接进行检测数据的采集。这种方式布线复杂、成本高、灵活性差，而且只能完成单一的环境检测功能。
[0003]针对上述不足，我们发明了一种新型的建筑环境检测处理机器人。将检测传感器安装在机器人身体上，通过机器人的移动来检测相应地点的环境信息。通过无线通信技术将采集的信息实时的传输给主控中心，并通过机器人的视频采集模块实时监测周围环境。同时，可以通过主控中心的视频图像和车载超声波测距模块远程遥控机械手臂进行相应操作。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种无线遥控建筑环境参数检测机器人。该机器人可以根据实际需要，对一定的地点进行灵活的环境检测，按照一定的要求执行相应的动作。整个过程都通过无线通信技术完成。
[0005]本发明所采用的技术方案是:为了方便对环境的巡回检测，将传感器集中于机器人身体上，通过机器人的移动，来达到巡回检测的目的，同时，通过机械手臂的配合，可以执行相应的动作，如按下按钮，抓取物品等。机器人在行走过程中主要通过红外避障传感器来检测和躲避障碍物，并按照电子地图行走，实现正常的巡回检测。安装在机器人上的所有传感器都采用先进的无线通信技术进行环境信息的采集和传输，将环境信息实时传输给主控中心。与此同时，通过机器人的视频采集模块实时采集周围视频信息，无线传输到主控中心，操作人员通过分析处理作出相应操作。
[0006]与现有技术相比，本发明的有益效果是:能够实现建筑内环境信息采集的无线化，提高传感器使用的灵活性，降低环境检测的成本，同时，提高建筑内环境信息采集和处理的实时性。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本发明的主控电路原理图。
[0008]图2是本发明的环境检测电路原理图。
[0009]图3本发明的外观示意图。
[0010]图1中，以单片机为核心，控制机器人的正确行走和机械手臂的可靠动作。其中，四个电机分为左路和右路，各两个，左右路分别通过驱动电路与单片机的Pl.3、P3.6和P1.4、P3.7 口连接；两个红外避障传感器与单片机的P0.0和P0.1 口连接；机械手臂的电机分别与P0.4-P0.7 口连接；超声波测距模块与单片机的P0.2和P0.3 口连接；单片机的RXD和TXD (P3.0和P3.1)口作为程序的下载口 ；LED与单片机的P2.4 口连接；TXALI和TXAL2与复位电路连接；另外，Pl.5-P1.7、P2.5-P2.7、P4.0、P4.1_P4.6与无线通信模块连接。
[0011]主控单片机通过处理红外避障传感器采集的信息，调整机器人的行走方向；通过处理超声波测距模块采集的信息，确定机械手臂距离被操作物体的距离，以辅助机械手臂的工作，并通过单片机将信息通过无线通信模块传输至主控中心。同时，主控中心通过无线通信模块对信息的传输完成对机械手臂的操作。
[0012]图2中，以单片机为核心分析处理各个传感器采集的信息，并通过无线通信模块将信息传输至主控中心。其中，液晶显示器的D0-D7位分别与单片机的P0.0-P0.7连接，RS与Pl.0 口连接，Rff与Pl.1 口连接，E与Pl.2 口连接；LED与单片机的P4.0 口连接；气体烟雾传感器与单片机的P4.2 口连接；温湿度传感器与单片机的P4.4 口连接；单片机的RXD和TXD (P3.0和P3.1)口作为程序的下载口 ；TXAL1和TXAL2与复位电路连接；光照传感器与Pl.0 口连接；另外，P3.0、P3.1与无线通信模块连接。
[0013]机器人工作过程中，通过各传感器检测环境信息，传输至单片机，单片机实时对信息进行处理，通过无线通信模块传输至主控中心。
[0014]图3中1.车体，2.电源，3.红外避障传感器，4.气体烟雾传感器，5.温湿度传感器，6.光照传感器，7.液晶显示器，8.环境信息无线传输模块，9.控制信息无线传输模块，
10.单片机，11.机械手臂，12.超声波测距模块，13.无线视频采集传输模块。
【具体实施方式】
[0015]图3是静止待机状态。当机器人开始工作时，以车I为载体保证其移动性，以实现其巡回检测的功能。前进过程中，按照预设的电子地图行走，并通过红外避障传感器3自主躲避障碍物，保证机器人的正常行走。行走过程中，通过检测模块对环境信息进行检测，其中，气体烟雾传感器4负责检测环境中的有毒有害气体和烟雾等，温湿度传感器5负责检测环境中的温度和湿度，光照传感器6负责检测环境中的光强，检测到的信息将实时显示在液晶屏幕上7。所有检测到的数据信息通过无线通信模块8传输到主控中心。与此同时，机器人还具有无线视频采集13和机械手臂11操作功能。在机器人的行走检测过程中，无线视频采集模块13实时采集周围视频信息，结合超声波测距模块12，起到辅助行走和辅助操作的功能。当检测到火灾时，即温度、光照、烟雾都达到预设值时，可通过无线视频模块13观察具体环境，进而通过操作机械手臂11及时按下卷帘门开关、关闭电源、抓取重要物品等。
【权利要求】
1.一种建筑内环境检测处理机器人，传感器检测模块对环境信息进行检测，其特征是:以车为载体巡回检测，通过无线通信模块对采集信息进行实时传输，无线视频模块和超声波测距模块进行辅助，机械手臂完成相应操作。
2.根据权利要求1所述的建筑内环境检测处理机器人，其特征在于:机器人可以实现自主行走和遥控行走两种方式。
3.根据权利要求1所述的建筑内环境检测处理机器人，其特征在于:其四个电机分为左路和右路，各两个，左右路分别通过驱动电路与单片机的Pl.3、P3.6和Pl.4、P3.7 口连接。
4.根据权利要求1所述的建筑内环境检测处理机器人，其特征在于:两个红外避障传感器分别位于与车体正向左右各成45°角的位置，分别与单片机的P0.0和P0.1 口连接。
5.根据权利要求1所述的建筑内环境检测处理机器人，其特征在于:无线视频采集模块、超声波测距模块和机械手臂位于车体中心的同一直线上，机械手臂的电机分别与P0.4-P0.7 口连接；超声波测距模块与单片机的P0.2和P0.3 口连接；Pl.5-P1.7、P2.5-P2.7、Ρ4.0、Ρ4.1-Ρ4.6与无线通信模块连接。
6.根据权利要求1所述的建筑内环境检测处理机器人，其特征在于:环境检测模块带有液晶显示器，可以实时显示传输给主控中心的信息， 液晶显示器的D0-D7位分别与单片机P0.0-Ρ0.7连接，RS与Pl.0 口连接，Rff与Pl.1口连接，E与Pl.2 口连接。
7.根据权利要求1所述的建筑内环境检测处理机器人，其特征在于:环境检测信息和控制信息等都是通过无线通信技术传输的。
8.根据权利要求1所述的建筑内环境检测处理机器人，其特征在于:传感器采集的信息，视频信息，以及远程遥控信息分别用不同的无线传输模块进行传输。
【文档编号】B25J19/02GK103624763SQ201310506053
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月24日 优先权日:2012年11月9日
【发明者】王长涛, 韩忠华, 谢亚男, 黄宽, 马斌 申请人:沈阳建筑大学