一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，包括机器人本体、行走机构、电动行走驱动机构和电子线路板，电子线路板上设置有井下环境信息监测系统、GPS定位单元、行走方向监测单元、存储有多个环境危险等级相对应的井下环境信息的数据存储单元、行走路线存储单元、根据数据存储单元内所存储信息对井下环境信息监测系统所监测信息进行分析处理并相应推断出各行走位置处的环境危险等级的数据处理器一、对各行走位置处的井下环境危险等级进行同步标注的数据处理器二、显示单元、远程无线通信单元、参数设置单元和时钟电路。本发明结构设计合理、操作简便且智能化程度高、使用效果好，能自动、快速地绘制出安全搜救路线。
【专利说明】一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种搜救机器人，尤其是涉及一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人。
【背景技术】
[0002]近年来，我国煤矿安全事故频发，造成了重大人员伤亡和巨大的经济损失，煤矿安全生产问题受到社会各界的关注。当煤矿安全事故发生后，现场环境复杂恶劣，充满未知和不确定性的因素，严重威胁搜救人员的生命安全，给搜救工作的部署和实施带来严峻考验。而灾难发生后的48小时是实施营救的关键时间，否则超过48小时被困者生还的可能性就变得很小。而救援机器人可代替搜救人员提前进入现场执行搜救探测任务，其可深入到复杂、危险或不确定的灾害现场，探测未知环境信息，搜索和营救被困者。实际执行搜救任务时，由于搜救时间紧迫，需先通过远程控制搜救机器人提前对事故现场环境进行大致探测，并相应确定安全搜救路线，且安全搜救路线确定后，搜救人员便需及时进入搜救区域。但是，现如今缺少一种结构设计合理、操控简便且使用效果好、搜救效率高的搜救机器人，其能自动、快速地绘制出安全搜救路线，并直接引导搜救人员进行搜救现场，而无需地面监控人员对机器人所收集信息进行综合分析处理后再相应制定出安全搜救路线，因而能大幅度提高搜救效率，并能有效保证搜救人员的生命安全。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其结构设计合理、操作简便且智能化程度高、使用效果好，能自动、快速地绘制出安全搜救路线。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征在于:包括机器人本体、供所述机器人本体安装的行走机构、对行走机构进行驱动的电动行走驱动机构和安装于所述机器人本体上的电子线路板，所述电子线路板上设置有对煤矿井下环境信息进行实时监测的井下环境信息监测系统、对所述机器人本体的位置进行定位的GPS定位单元、对所述机器人本体的行走方向进行实时监测的行走方向监测单元、内部存储有多个环境危险等级相对应的井下环境信息的数据存储单元、对所述机器人本体的行走路线进行同步记录的行走路线存储单元、根据数据存储单元内所存储信息对井下环境信息监测系统所监测信息进行分析处理并相应推断出所述机器人本体各行走位置处的井下环境危险等级的数据处理器一、根据数据处理器一的推断结果对行走路线存储单元内所存储行走路线上对各行走位置处的井下环境危险等级进行同步标注的数据处理器二、对数据处理器二标注后的所述机器人本体的行走路线进行同步显示的显示单元以及分别与数据处理器一相接的远程无线通信单元、参数设置单元和时钟电路，所述井下环境信息监测系统、GPS定位单元、行走方向监测单元、数据存储单元和行走路线存储单元均与数据处理器一相接，所述数据处理器一与数据处理器二相接；所述电动行走驱动机构与行走机构之间通过传动机构进行传动连接，所述电动行走驱动机构由数据处理器一进行控制，且电动行走驱动机构与数据处理器一相接。
[0005]上述一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征是:所述行走机构为履带式行走机构。
[0006]上述一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征是:所述数据处理器一和数据处理器二均为ARM微处理器。
[0007]上述一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征是:所述井下环境信息监测系统包括对所监测区域内的氧气含量进行实时监测的氧气含量监测单元、对所监测区域内的有害气体浓度进行实时监测的有害气体浓度监测单元、对所监测区域内的可燃气体浓度进行实时监测的可燃气体浓度监测单元、对所监测区域内的烟尘浓度进行实时监测的烟尘浓度监测单元和对所监测区域的环境温度进行实时监测的环境温度监测单元，所述氧气含量监测单元、有害气体浓度监测单元、可燃气体浓度监测单元、烟尘浓度监测单元和环境温度监测单元均与数据处理器一相接。
[0008]上述一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征是:所述电子线路板上还设置有前方障碍物检测单元；所述前方障碍物检测单元包括对所述机器人本体前方所存在障碍物的距离进行实时检测的距离检测单元、对所述障碍物的方位进行实时检测的方位检测单元和对所述障碍物的大小进行实时检测的障碍物大小检测单元，所述距离检测单元、方位检测单元和障碍物大小检测单元均与数据处理器一相接；所述机器人本体上还安装有自动排障机构，所述自动排障机构由数据处理器一进行控制且其与数据处理器一相接。
[0009]本发明与现有技术相比具有以下优点:
[0010]1、结构简单且电路设计合理，投入成本低，安装布设简便。
[0011]2、电路简单且接线方便。
[0012]3、使用操作简便且智`能化程度高。
[0013]4、使用效果好且实用价值高，能自动、快速地绘制出安全搜救路线，并直接引导搜救人员进行搜救现场，无需地面监控人员对机器人所收集信息进行综合分析处理后再相应制定出安全搜救路线，因而能大幅度提高搜救效率，并能有效保证搜救人员的生命安全。
[0014]5、适用范围广且推广应用前景广泛。
[0015]综上所述，本发明结构设计合理、操作简便且智能化程度高、使用效果好，能自动、快速地绘制出安全搜救路线。
[0016]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的电路原理框图。
[0018]附图标记说明:
[0019]I一行走机构；2 —电动行走驱动机构；
[0020]3—井下环境信息监测系统；
[0021]3-1—氧气含量监测单元；3-2—有害气体浓度监测单元；
[0022]3-3—可燃气体浓度监测单元；[0023]3-4—烟尘浓度监测单元；3-5—环境温度监测单元；
[0024]4一GPS定位单元；5—行走方向监测单元； 6—数据处理器一；
[0025]7一参数设置单兀；8—行走路线存储单兀； 9一时钟电路；
[0026]10—数据存储单元；11 一数据处理器二；12—显示单元；
[0027]13—远程无线通信单元；14 一自动排障机构；
[0028]15—前方障碍物检测单元；
[0029]15-1—距离检测单元； 15-2—方位检测单元；
[0030]15-3—障碍物大小检测单元。
【具体实施方式】
[0031]如图1所示，本发明包括机器人本体、供所述机器人本体安装的行走机构1、对行走机构I进行驱动的电动行走驱动机构2和安装于所述机器人本体上的电子线路板。所述电子线路板上设置有对煤矿井下环境信息进行实时监测的井下环境信息监测系统3、对所述机器人本体的位置进行定位的GPS定位单元4、对所述机器人本体的行走方向进行实时监测的行走方向监测单元5、内部存储有多个环境危险等级相对应的井下环境信息的数据存储单元10、对所述机器人本体的行走路线进行同步记录的行走路线存储单元8、根据数据存储单元10内所存储信息对井下环境信息监测系统3所监测信息进行分析处理并相应推断出所述机器人本体各行走位置处的井下环境危险等级的数据处理器一 6、根据数据处理器一6的推断结果对行走路线存储单元8内所存储行走路线上对各行走位置处的井下环境危险等级进行同步标注的数据处理器二 11、对数据处理器二 11标注后的所述机器人本体的行走路线进行同步显示的·显示单元12以及分别与数据处理器一 6相接的远程无线通信单元13、参数设置单元7和时钟电路9，所述井下环境信息监测系统3、GPS定位单元4、行走方向监测单元5、数据存储单元10和行走路线存储单元8均与数据处理器一 6相接，所述数据处理器一 6与数据处理器二 11相接。所述电动行走驱动机构2与行走机构I之间通过传动机构进行传动连接，所述电动行走驱动机构2由数据处理器一 6进行控制，且电动行走驱动机构2与数据处理器一 6相接。
[0032]本实施例中，所述行走机构I为履带式行走机构。
[0033]实际使用时，也可以采用其它类型的行走机构。
[0034]本实施例中个，所述数据处理器一 6和数据处理器二 11均为ARM微处理器。
[0035]实际使用时，所述数据处理器一 6和数据处理器二 11也可以采用其它类型的处理器。
[0036]本实施例中，所述井下环境信息监测系统3包括对所监测区域内的氧气含量进行实时监测的氧气含量监测单元3-1、对所监测区域内的有害气体浓度进行实时监测的有害气体浓度监测单元3-2、对所监测区域内的可燃气体浓度进行实时监测的可燃气体浓度监测单元3-3、对所监测区域内的烟尘浓度进行实时监测的烟尘浓度监测单元3-4和对所监测区域的环境温度进行实时监测的环境温度监测单元3-5，所述氧气含量监测单元3-1、有害气体浓度监测单元3-2、可燃气体浓度监测单元3-3、烟尘浓度监测单元3-4和环境温度监测单元3-5均与数据处理器一 6相接。
[0037]本实施例中，所述电子线路板上还设置有前方障碍物检测单元15。所述前方障碍物检测单元15包括对所述机器人本体前方所存在障碍物的距离进行实时检测的距离检测单元15-1、对所述障碍物的方位进行实时检测的方位检测单元15-2和对所述障碍物的大小进行实时检测的障碍物大小检测单元15-3，所述距离检测单15-1、方位检测单15-2和障碍物大小检测单元15-3均与数据处理器一 6相接。所述机器人本体上还安装有自动排障机构14，所述自动排障机构14由数据处理器一 6进行控制且其与数据处理器一 6相接。
[0038]以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征在于:包括机器人本体、供所述机器人本体安装的行走机构(I )、对行走机构(I)进行驱动的电动行走驱动机构(2)和安装于所述机器人本体上的电子线路板，所述电子线路板上设置有对煤矿井下环境信息进行实时监测的井下环境信息监测系统(3)、对所述机器人本体的位置进行定位的GPS定位单元(4)、对所述机器人本体的行走方向进行实时监测的行走方向监测单元(5)、内部存储有多个环境危险等级相对应的井下环境信息的数据存储单元(10)、对所述机器人本体的行走路线进行同步记录的行走路线存储单元(8)、根据数据存储单元(10)内所存储信息对井下环境信息监测系统(3)所监测信息进行分析处理并相应推断出所述机器人本体各行走位置处的井下环境危险等级的数据处理器一(6)、根据数据处理器一(6)的推断结果对行走路线存储单元(8)内所存储行走路线上对各行走位置处的井下环境危险等级进行同步标注的数据处理器二(11)、对数据处理器二(11)标注后的所述机器人本体的行走路线进行同步显示的显示单元(12)以及分别与数据处理器一(6)相接的远程无线通信单元(13)、参数设置单元(7)和时钟电路(9)，所述井下环境信息监测系统(3)、GPS定位单元(4)、行走方向监测单元(5)、数据存储单元(10)和行走路线存储单元(8)均与数据处理器一(6)相接，所述数据处理器一(6)与数据处理器二(11)相接；所述电动行走驱动机构(2)与行走机构(I)之间通过传动机构进行传动连接，所述电动行走驱动机构(2)由数据处理器一(6)进行控制，且电动行走驱动机构(2)与数据处理器一(6)相接。
2.按照权利要求1所述的一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征在于:所述行走机构(I)为履带式行走机构。
3.按照权利要求1或2所述的一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征在于:所述数据处理器一(6)和数据处理器二(11)均为ARM微处理器。
4.按照权利要求1或2所述的一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征在于:所述井下环境信息监测系统(3)包括对所监测区域内的氧气含量进行实时监测的氧气含量监测单元(3-1)、对所监测区域内的有害气体浓度进行实时监测的有害气体浓度监测单元(3-2)、对所监测区域内的可燃气体浓度进行实时监测的可燃气体浓度监测单元(3-3)、对所监测区域内的烟尘浓度进行实时监测的烟尘浓度监测单元(3-4)和对所监测区域的环境温度进行实时监测的环境温度监测单元(3-5)，所述氧气含量监测单元(3-1)、有害气体浓度监测单元(3-2)、可燃气体浓度监测单元(3-3)、烟尘浓度监测单元(3-4)和环境温度监测单元(3-5)均与数据处理器一(6)相接。
5.按照权利要求1或2所述的一种煤矿井下安全搜救路线探测用搜救机器人，其特征在于:所述电子线路板上还设置有前方障碍物检测单元(15);所述前方障碍物检测单元(15)包括对所述机器人本体前方所存在障碍物的距离进行实时检测的距离检测单元(15-1)、对所述障碍物的方位进行实时检测的方位检测单元(15-2)和对所述障碍物的大小进行实时检测的障碍物大小检测单元(15-3)，所述距离检测单元(15-1)、方位检测单元(15-2)和障碍物大小检测单元(15-3)均与数据处理器一(6)相接；所述机器人本体上还安装有自动排障机构(14)，所述自动排障机构(14)由数据处理器一(6)进行控制且其与数据处理器一(6)相接。
【文档编号】E21F17/18GK103790623SQ201210430878
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2012年11月1日 优先权日:2012年11月1日
【发明者】介艳良 申请人:西安扩力机电科技有限公司