一种齿轮机器手的制作方法

本发明涉及机械手领域，尤其涉及一种齿轮机器手。

背景技术：

公共交通的起源至少可追溯至1826年。当时一位退休军官在法国西北部的南特(Nantes)市郊开办磨面坊，将蒸汽机排出的热水供人洗澡而兴建公众浴场，并提供接驳市中心的四轮马车服务。当他发现沿途的人们都可以使用他的公共马车时，便开办穿梭旅馆之间的客车路线，让乘客和邮件于沿途自由使用。

巴黎是公共汽车的先行城市，伦敦继之。1829年7月4日，英国人George Shillibeer的公共汽车(Omnibus)出现于伦敦街头，沿新建的“新路”(New Road)往返柏丁顿Paddington与银行地带，经停约克郡Yorkshire Stingo，每日每个方向4班。不到十年，这一服务法国、英国及美国东岸各大城市(如巴黎、里昂、伦敦、纽约)得到普及。

公共汽车为出行的人们提供了不少便利，是人们常用的代步工具，但他为我们提供方便的同时，也隐藏着“杀机”。近来，有不少关于公共汽车起火、自燃、爆炸等相关信息的报道，这人们越来越关注公共汽车上的安全问题，除了帮助公共汽车乘客学会正确的逃生自救方法之外，还需要改造现有的公共汽车结构，增加更多的安全防护设备，完善现有的紧急救护机制，从而为乘客的逃生自救提供更多的辅助工具和逃生通道。

现有技术中，公共汽车中用于车辆状态异常检测的传感器设备精度不高，类型和数量较少，公共汽车的安全防护设备种类不多，无法满足在满员状态下乘客对安全防护设备的需求，安全防护设备仍需要乘客肉眼寻找其所在位置，安全防护设备的操作完全需要乘客人工完成，其自动化水平低，工作效率低下，而公共汽车出事时对反映速度的要求很高，事故伤亡数量往往取决于安全防护设备的启用速度，现有技术中的安全防护设备很明显无法达到人们期望的工作效率。

因此，需要一种新的车辆安全防护设备的设计方案，能够增加用于车辆状态异常检测的传感器设备的类型和数量，同时增加车辆安全防护设备的类型和数量，还能够以自动操作模式替代现有的人工操作模式，加快车辆安全防护设备的反映速度，从而方便车内乘客的快速逃生。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种双应急阀巴士安全防护系统，改造现有技术中的车辆安防系统的具体结构，引入多个用于车辆状态异常检测的传感器，提高传感器检测精度，引入多个安全防护设备供乘客使用，同时，还对现有的安全防护机制进行优化，提高车辆安防系统的自动化程度，避免重大车辆灾难的发生。

根据本发明的一方面，提供了一种齿轮机器手，包括：手掌为基座，电机固定在手掌内，带动齿轮实现各级减速，半齿连接在四指上，当半齿转动时带动四指张合，四指和拇指由连杆连接，四指和拇指握紧灭火器，所述手掌设置在车体顶部。所述车体包括一种双应急阀巴士安全防护系统，所述系统包括乘客应急阀和车外应急阀，乘客应急阀设置在车体内侧并位于安全门附近，车外应急阀设置在车体外侧并位于安全门附近。

更具体地，在所述双应急阀巴士安全防护系统中，包括：乘客应急阀，设置在车体内侧并位于安全门附近，距离地板的上表面为1.5米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；车外应急阀，设置在车体外侧并位于安全门附近，距离地面为1.8米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；速度电机控制设备，设置在前端仪表盘内，与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于接收车辆异常信号或车辆正常信号，并在接收到车辆异常信号时发出速度电机异常控制信号；速度电机驱动设备，设置在驱动车轮上方，与速度电机控制设备和速度电机分别连接，用于接收速度电机异常控制信号，并基于速度电机异常控制信号确定速度电机异常驱动信号；速度电机，设置在驱动车轮上方，与速度电机驱动设备和驱动车轮分别连接，用于接收速度电机异常驱动信号，并基于速度电机异常驱动信号控制自身的转速逐步下降，以控制电动车的驱动车轮的行进速度逐步减少；灭火弹容纳箱，设置在车底，用于容纳灭火弹；弹出机构，与灭火弹容纳箱连接，还与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，弹出灭火弹并触发灭火弹开关以自动打开灭火弹；高清采集设备，设置在安全门附近，包括高清摄像头、支架、云台、防护罩、闪光灯、闪光灯控制器和环境亮度检测器，高清摄像头设置在云台上以在云台上进行可移动式拍摄，获得高清视频，云台和防护罩固定在支架上，环境亮度检测器用于检测周围环境的亮度，环境亮度检测器对周围环境进行亮度检测以获得实时环境亮度，闪光灯控制器分别与环境亮度检测器和闪光灯连接，用于基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭；位移检测设备，设置在高清采集设备的云台上，用于当高清摄像头在云台上进行可移动式拍摄时累计高清摄像头的移动量，当高清摄像头的移动量大于预设位移阈值时，发出扫描拍摄信号，当高清摄像头的移动量小于等于预设位移阈值时，发出固定拍摄信号；固定参考帧提取设备，分别与高清采集设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从节电模式中恢复到正常工作模式，并从高清视频中选择固定一帧图像作为所有后续图像的参考图像，当接收到扫描拍摄信号时，从正常工作模式进入到节电模式；顺序参考帧提取设备，分别与高清采集设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从正常工作模式进入到节电模式，当接收到扫描拍摄信号时，从节电模式中恢复到正常工作模式，并从高清视频中选择当前图像的前一帧图像作为当前图像的参考图像；矢量检测设备，分别与固定参考帧提取设备和顺序参考帧提取设备连接以获取当前图像的参考图像，将参考图像和当前图像都分为8×8的子图像块，将参考图像中的左上角的子图像块和右上角的子图像块分别作为左参考子图像块和右参考子图像块，针对左参考子图像块，从当前图像中搜索到与左参考子图像块匹配的子图像块作为左目标子图像块，基于左参考子图像块和左目标子图像块计算二者之间的运动矢量并作为左运动矢量，针对右参考子图像块，从当前图像中搜索到与右参考子图像块匹配的子图像块作为右目标子图像块，基于右参考子图像块和右目标子图像块计算二者之间的运动矢量并作为右运动矢量，基于左运动矢量和右运动矢量确定整体运动矢量；图像稳定设备，与矢量检测设备连接，用于基于整体运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像；基于整体运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像包括：将当前图像沿整体运动矢量反向移动等量的像素以获得当前稳定图像；失真纠正设备，分别与高清采集设备和图像稳定设备连接，用于检测高清摄像头光轴与水平方向的夹角以作为纠正角度，基于纠正角度对当前稳定图像进行梯形失真纠正以获得当前纠正图像；人数检测设备，与失真纠正设备连接，用于对当前纠正图像依次进行边缘增强处理、小波滤波处理和灰度化处理以获得灰度化图像，将灰度化图像中像素值落在预设人形灰度上限阈值和预设人形灰度下限阈值之间的像素确定为人形像素，将灰度化图像中所有人形像素组成的人形图案的数量确定为实时车门人数并输出；二氧化碳浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的二氧化碳浓度进行检测，输出实时二氧化碳浓度；二氧化碳浓度报警设备，位于车顶位置，与二氧化碳浓度检测设备连接，用于接收实时二氧化碳浓度，并在实时二氧化碳浓度大于等于预设二氧化碳浓度阈值时，发出二氧化碳浓度报警信号，在实时二氧化碳浓度小于预设二氧化碳浓度阈值时，发出二氧化碳浓度正常信号；一氧化氮浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的一氧化氮浓度进行检测，输出实时一氧化氮浓度；一氧化氮浓度报警设备，位于车顶位置，与一氧化氮浓度检测设备连接，用于接收实时一氧化氮浓度，并在实时一氧化氮浓度大于等于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度报警信号，在实时一氧化氮浓度小于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度正常信号；氯化氢浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的氯化氢浓度进行检测，输出实时氯化氢浓度；氯化氢浓度报警设备，位于车顶位置，与氯化氢浓度检测设备连接，用于接收实时氯化氢浓度，并在实时氯化氢浓度大于等于预设氯化氢浓度阈值时，发出氯化氢浓度报警信号，在实时氯化氢浓度小于预设氯化氢浓度阈值时，发出氯化氢浓度正常信号；飞思卡尔IMX6处理设备，分别与人数检测设备、氯化氢浓度报警设备、二氧化碳浓度报警设备和一氧化氮浓度报警设备连接，用于接收实时车门人数，并在实时车门人数大于等于预设人数阈值的同时还接收到二氧化碳浓度报警信号、一氧化氮浓度报警信号或氯化氢浓度报警信号时，发出车辆异常信号，否则，发出车辆正常信号；紧急语音播放设备，设置在车顶，与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，播放紧急语音文件；门泵控制设备，位于安全门的门泵附近，与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制安全门的门泵以自动打开安全门；电路隔离设备，包括降温设备、可伸缩式封闭外壳、备用电源和微控制器，位于飞思卡尔IMX6处理设备附近，微控制器分别与飞思卡尔IMX6处理设备、降温设备、备用电源开启设备和外壳驱动设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制外壳驱动设备将可伸缩式封闭外壳缩起以将飞思卡尔IMX6处理设备保护在可伸缩式封闭外壳内，控制降温设备进行可伸缩式封闭外壳内空间的降温，控制备用电源开启设备以开启备用电源为飞思卡尔IMX6处理设备提供紧急供电；其中，可伸缩式封闭外壳由防火材料制成。

更具体地，在所述双应急阀巴士安全防护系统中：闪光灯控制器基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度小于等于预设亮度阈值时，打开闪光灯。

更具体地，在所述双应急阀巴士安全防护系统中：闪光灯控制器基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度大于预设亮度阈值时，关闭闪光灯。

更具体地，在所述双应急阀巴士安全防护系统中：闪光灯控制器基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度小于等于预设亮度阈值时，打开闪光灯并根据实时环境亮度调整闪光灯的闪光亮度，实时环境亮度越低，闪光灯的闪光亮度越高。

更具体地，在所述双应急阀巴士安全防护系统中，还包括：GPS定位设备，设置在车体外侧，用于提供当前的GPS位置。

更具体地，在所述双应急阀巴士安全防护系统中：可替换地，采用北斗星导航设备替换GPS定位设备。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的双应急阀巴士安全防护系统的结构方框图。

附图标记：1乘客应急阀；2车外应急阀

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的双应急阀巴士安全防护系统的实施方案进行详细说明。

车顶天窗可用于紧急逃生。公交车起火后，乘客的本能反应是从车门逃生，但事故发生后车门很可能无法正常开启,车顶天窗是乘客逃生的又一重要通道。

公交车内配有灭火器，位置一般在驾驶座后部和车身中间。当公交车起火时，要先看火情大小。如果起火程度很低，司乘人员应立即使用车载灭火器将火扑灭。如果火势较大，司乘人员不能解决时，请立即拨打消防救护平台电话求救。

车门附近都有手动旋转开关，一般公交车门关紧后，司机不开门，乘客无法下车，遇到火灾发生扭动的旋转阀叫“门包手动旋转开关”，一旦司机无法开门时，乘客可旋转开关，用力推门即可打开车门。

每辆车都有应急开关，有些在司机座位旁，有些在车门顶部，形状大多像电扇的档位开关，这个开关主要是切断气路。而打开的方式也各不相同，具体操作一般在应急开关旁都有说明。

一般公交车车顶有两个紧急逃生出口，很多人容易把它错认为是通风口。逃生窗上面有按钮，旋转之后把车窗整个往外推。尤其在车辆侧翻的时候，这个逃生窗非常有用。

然而，对于载有满员乘客的公共汽车来说，现有的车辆传感设备和应急反应设备的数量和类型满足不了乘客的需求，当前的应急反应设备仍需要过多的人工参与过程，无法根据车辆具体情况自行进行反应，这大大延长了乘客的应急反应时间，造成车辆的安全防护等级的大幅度下降，容易引起重大伤亡事故的发生。

当前并没有上述问题的解决方案，为了克服上述不足，本发明搭建了一种双应急阀巴士安全防护系统，对现有的车辆结构进行改造，对现有的应急反应设备进行自动化升级，同时还对车辆异常状态检测的传感器数量和种类进行增多，从而能够及时检测到火灾等异常状态并迅速做出反应。

一种齿轮机器手，其特征在于，包括：手掌为基座，电机固定在手掌内，带动齿轮实现各级减速，半齿连接在四指上，当半齿转动时带动四指张合，四指和拇指由连杆连接，四指和拇指握紧灭火器，所述手掌设置在车体顶部。所述车体包括一种双应急阀巴士安全防护系统，所述系统包括乘客应急阀和车外应急阀，乘客应急阀设置在车体内侧并位于安全门附近，车外应急阀设置在车体外侧并位于安全门附近。

图1为根据本发明实施方案示出的双应急阀巴士安全防护系统的结构方框图。

接着，继续对本发明的双应急阀巴士安全防护系统的具体结构进行进一步的说明。

所述系统包括：乘客应急阀，设置在车体内侧并位于安全门附近，距离地板的上表面为1.5米，到对应安全门的水平距离小于0.5米；车外应急阀，设置在车体外侧并位于安全门附近，距离地面为1.8米，到对应安全门的水平距离小于0.5米。

所述系统包括：速度电机控制设备，设置在前端仪表盘内，与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于接收车辆异常信号或车辆正常信号，并在接收到车辆异常信号时发出速度电机异常控制信号。

所述系统包括：速度电机驱动设备，设置在驱动车轮上方，与速度电机控制设备和速度电机分别连接，用于接收速度电机异常控制信号，并基于速度电机异常控制信号确定速度电机异常驱动信号。

所述系统包括：速度电机，设置在驱动车轮上方，与速度电机驱动设备和驱动车轮分别连接，用于接收速度电机异常驱动信号，并基于速度电机异常驱动信号控制自身的转速逐步下降，以控制电动车的驱动车轮的行进速度逐步减少。

所述系统包括：灭火弹容纳箱，设置在车底，用于容纳灭火弹；弹出机构，与灭火弹容纳箱连接，还与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，弹出灭火弹并触发灭火弹开关以自动打开灭火弹。

所述系统包括：高清采集设备，设置在安全门附近，包括高清摄像头、支架、云台、防护罩、闪光灯、闪光灯控制器和环境亮度检测器，高清摄像头设置在云台上以在云台上进行可移动式拍摄，获得高清视频，云台和防护罩固定在支架上，环境亮度检测器用于检测周围环境的亮度，环境亮度检测器对周围环境进行亮度检测以获得实时环境亮度，闪光灯控制器分别与环境亮度检测器和闪光灯连接，用于基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭。

所述系统包括：位移检测设备，设置在高清采集设备的云台上，用于当高清摄像头在云台上进行可移动式拍摄时累计高清摄像头的移动量，当高清摄像头的移动量大于预设位移阈值时，发出扫描拍摄信号，当高清摄像头的移动量小于等于预设位移阈值时，发出固定拍摄信号。

所述系统包括：固定参考帧提取设备，分别与高清采集设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从节电模式中恢复到正常工作模式，并从高清视频中选择固定一帧图像作为所有后续图像的参考图像，当接收到扫描拍摄信号时，从正常工作模式进入到节电模式。

所述系统包括：顺序参考帧提取设备，分别与高清采集设备和位移检测设备连接，用于当接收到固定拍摄信号时，从正常工作模式进入到节电模式，当接收到扫描拍摄信号时，从节电模式中恢复到正常工作模式，并从高清视频中选择当前图像的前一帧图像作为当前图像的参考图像。

所述系统包括：矢量检测设备，分别与固定参考帧提取设备和顺序参考帧提取设备连接以获取当前图像的参考图像，将参考图像和当前图像都分为8×8的子图像块，将参考图像中的左上角的子图像块和右上角的子图像块分别作为左参考子图像块和右参考子图像块，针对左参考子图像块，从当前图像中搜索到与左参考子图像块匹配的子图像块作为左目标子图像块，基于左参考子图像块和左目标子图像块计算二者之间的运动矢量并作为左运动矢量，针对右参考子图像块，从当前图像中搜索到与右参考子图像块匹配的子图像块作为右目标子图像块，基于右参考子图像块和右目标子图像块计算二者之间的运动矢量并作为右运动矢量，基于左运动矢量和右运动矢量确定整体运动矢量。

所述系统包括：图像稳定设备，与矢量检测设备连接，用于基于整体运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像；基于整体运动矢量对当前图像进行稳像处理以获得当前稳定图像包括：将当前图像沿整体运动矢量反向移动等量的像素以获得当前稳定图像。

所述系统包括：失真纠正设备，分别与高清采集设备和图像稳定设备连接，用于检测高清摄像头光轴与水平方向的夹角以作为纠正角度，基于纠正角度对当前稳定图像进行梯形失真纠正以获得当前纠正图像。

所述系统包括：人数检测设备，与失真纠正设备连接，用于对当前纠正图像依次进行边缘增强处理、小波滤波处理和灰度化处理以获得灰度化图像，将灰度化图像中像素值落在预设人形灰度上限阈值和预设人形灰度下限阈值之间的像素确定为人形像素，将灰度化图像中所有人形像素组成的人形图案的数量确定为实时车门人数并输出。

所述系统包括：二氧化碳浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的二氧化碳浓度进行检测，输出实时二氧化碳浓度；二氧化碳浓度报警设备，位于车顶位置，与二氧化碳浓度检测设备连接，用于接收实时二氧化碳浓度，并在实时二氧化碳浓度大于等于预设二氧化碳浓度阈值时，发出二氧化碳浓度报警信号，在实时二氧化碳浓度小于预设二氧化碳浓度阈值时，发出二氧化碳浓度正常信号。

所述系统包括：一氧化氮浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的一氧化氮浓度进行检测，输出实时一氧化氮浓度。

所述系统包括：一氧化氮浓度报警设备，位于车顶位置，与一氧化氮浓度检测设备连接，用于接收实时一氧化氮浓度，并在实时一氧化氮浓度大于等于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度报警信号，在实时一氧化氮浓度小于预设一氧化氮浓度阈值时，发出一氧化氮浓度正常信号。

所述系统包括：氯化氢浓度检测设备，位于车顶位置，对车内的氯化氢浓度进行检测，输出实时氯化氢浓度。

所述系统包括：氯化氢浓度报警设备，位于车顶位置，与氯化氢浓度检测设备连接，用于接收实时氯化氢浓度，并在实时氯化氢浓度大于等于预设氯化氢浓度阈值时，发出氯化氢浓度报警信号，在实时氯化氢浓度小于预设氯化氢浓度阈值时，发出氯化氢浓度正常信号。

所述系统包括：飞思卡尔IMX6处理设备，分别与人数检测设备、氯化氢浓度报警设备、二氧化碳浓度报警设备和一氧化氮浓度报警设备连接，用于接收实时车门人数，并在实时车门人数大于等于预设人数阈值的同时还接收到二氧化碳浓度报警信号、一氧化氮浓度报警信号或氯化氢浓度报警信号时，发出车辆异常信号，否则，发出车辆正常信号。

所述系统包括：紧急语音播放设备，设置在车顶，与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，播放紧急语音文件。

所述系统包括：门泵控制设备，位于安全门的门泵附近，与飞思卡尔IMX6处理设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制安全门的门泵以自动打开安全门。

所述系统包括：电路隔离设备，包括降温设备、可伸缩式封闭外壳、备用电源和微控制器，位于飞思卡尔IMX6处理设备附近，微控制器分别与飞思卡尔IMX6处理设备、降温设备、备用电源开启设备和外壳驱动设备连接，用于在接收到车辆异常信号时，控制外壳驱动设备将可伸缩式封闭外壳缩起以将飞思卡尔IMX6处理设备保护在可伸缩式封闭外壳内，控制降温设备进行可伸缩式封闭外壳内空间的降温，控制备用电源开启设备以开启备用电源为飞思卡尔IMX6处理设备提供紧急供电；其中，可伸缩式封闭外壳由防火材料制成。

可选地，在所述控制平台中：闪光灯控制器基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度小于等于预设亮度阈值时，打开闪光灯；闪光灯控制器基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度大于预设亮度阈值时，关闭闪光灯；闪光灯控制器基于实时环境亮度控制闪光灯的开闭包括：当实时环境亮度小于等于预设亮度阈值时，打开闪光灯并根据实时环境亮度调整闪光灯的闪光亮度，实时环境亮度越低，闪光灯的闪光亮度越高；GPS定位设备，设置在车体外侧，用于提供当前的GPS位置；以及可替换地，采用北斗星导航设备替换GPS定位设备。

另外，北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统(BDS)，是继美全球定位系统(GPS)和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。系统由空间端、地面端和用户端组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns。2012年12月27日，北斗系统空间信号接口控制文件正式版正式公布，北斗导航业务正式对亚太地区提供无源定位、导航、授时服务。

采用本发明的双应急阀巴士安全防护系统，针对现有技术巴士对车辆异常状态反应速度慢的技术问题，通过对现有的车辆进行内部结构改造，增加一些环境传感器以快速检测车辆异常状态，增加更多的安全防护设备供乘客使用，对现有的安全防护机制进行升级和优化，从而提高乘客的反应速度，提高车辆的安全防护等级，为车辆内的乘客的人身安全和运营公司的经济利益提供有效保障。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。