矿用工业仿生皮肤及机器人的制作方法

本实用新型涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种矿用工业仿生皮肤及机器人。

背景技术：

随着矿井的井下开采范围和深度的不断扩大，井下开采环境变得越来越复杂。开采过程中会产生大量矿尘，对人体健康和生产安全造成严重威胁，因而现有技术中，通常采用通风的方式，在一定风速范围内和一定的风向范围内排走矿尘。但是，随着风速的增大，矿尘浓度先显著下降并与风速呈反比关系，在某一风速时矿尘浓度最低，然而随着风速继续增大，原来附着在巷道壁上的矿尘会被吹起来，风向也会发生改变，此时矿尘浓度反而会增大。此外随着开采深度的增加，温度也随之升高，矿井热害问题越来越严重。因此实现矿井下风向、风速和温度的检测是影响井下工作人员的生命安全、生产安全的重要因素。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种矿用工业仿生皮肤，通过设置处理器、存储器、风速检测器、风向检测器、温度检测器以及通信模块，并将处理器、存储器、风速检测器、风向检测器、温度检测器以及通信模块设置于一承载部件实现了矿井巷道中的温度值、风速值和风向的检测。

本实用新型的另一目的在于提供一种机器人，包括机器人本体及设置有处理器、存储器、通信模块、风速检测器、风向检测器以及温度检测器的矿用工业仿生皮肤，实现了矿井巷道中的温度值、风速值和风向的检测。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

一种矿用工业仿生皮肤，包括处理器、存储器、风速检测器、风向检测器、温度检测器以及通信模块，所述存储器、风速检测器、风向检测器、温度检测器以及通信模块分别与所述处理器连接，终端设备与所述通信模块通信连接。

所述风速检测器包括风杯和转换器，所述风杯通过所述转换器与所述处理器连接，所述风向检测器包括风标和变换器，所述风标通过所述变换器与所述处理器连接，所述处理器、存储器、风杯、转换器、风标、变换器、温度检测器以及通信模块设置于一承载部件。

可选的，在上述矿用工业仿生皮肤中，所述承载部件包括平行设置的第一固定板和第二固定板，所述处理器、存储器和无线通信模块设置于所述第一固定板与所述第二固定板之间，所述风杯通过第一连接件设置于所述第一固定板和/或第二固定板，所述风标通过第二连接件设置于所述第一固定板和/或第二固定板。

可选的，在上述矿用工业仿生皮肤中，所述第一连接件的一端穿过所述第一固定板并通过连接金属板与所述第二固定板连接、另一端与所述风杯连接，所述第二连接件的一端穿过所述第一固定板并通过连接金属板与所述第二固定板连接、另一端与所述风杯连接。

可选的，在上述矿用工业仿生皮肤中，所述第一固定板和第二固定板由硅胶材料制成，所述连接金属板嵌设于所述第二固定板靠近所述第一固定板的一侧。

可选的，在上述矿用工业仿生皮肤中，所述温度检测器为多个，各所述温度检测器分别与所述处理器连接，并设置于所述第一固定板和/或第二固定板。

可选的，在上述矿用工业仿生皮肤中，所述第二固定板远离所述第一固定板的一侧设置有多个粘结片。

可选的，在上述矿用工业仿生皮肤中，所述风速检测器为多个，各所述风速检测器分别与所述处理器连接，且安装于所述承载部件的不同位置。

风向检测器为多个，各所述风向检测器与所述处理器分别连接，且安装于所述承载部件的不同位置。

可选的，在上述矿用工业仿生皮肤中，所述矿用工业仿生皮肤还包括可燃气体传感器和/或有毒气体传感器，所述可燃气体传感器和有毒气体传感器分别与所述处理器连接并设置于所述承载部件。

本实用新型还提供一种机器人，包括机器人本体及上述的矿用工业仿生皮肤，所述矿用工业仿生皮肤设置于所述机器人本体；

所述机器人本体用于根据接收到的指令到达检测区域并停留，所述矿用工业仿生皮肤在该检测区域内检测温度值、风速值和风向并发送至终端设备。

可选的，在上述机器人中，所述机器人还包括遥控器，所述遥控器与所述机器人本体通信连接。

本实用新型提供了一种矿用工业仿生皮肤及机器人，矿用工业仿生皮肤通过设置处理器、存储器、通信模块、风速检测器、风向检测器以及温度检测器，风速检测器包括风杯和转换器，风杯通过转换器与处理器连接。存储器、通信模块、风速检测器、风向检测器以及温度检测器分别与处理器连接，终端设备与通信模块通信连接，风向检测器包括风标和变换器，风标通过变换器与处理器连接，实现了矿井巷道中的温度值、风速值和风向的检测。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的部分实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种矿用工业仿生皮肤的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的一种矿用工业仿生皮肤的结构框图。

图3为本实用新型实施例提供的一种矿用工业仿生皮肤的另一结构示意图。

图4为本实用新型实施例提供的一种矿用工业仿生皮肤的另一结构框图。

图标：10-矿用工业仿生皮肤；110-处理器；120-存储器；130-风速检测器；132-风杯；134-转换器；140-风向检测器；142-风标；144-变换器；150-温度检测器；160-通信模块；170-终端设备；180-承载部件；182-第一固定板；184-第二固定板；190-第一连接件；200-第二连接件；210-连接金属板；220-粘结片；230-可燃气体传感器；240-有毒气体传感器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请结合图1和图2，本实用新型提供一种矿用工业仿生皮肤10，所述矿用工业仿生皮肤10包括处理器110、存储器120、风速检测器130、风向检测器140、温度检测器150以及通信模块160，所述存储器120、风速检测器130、风向检测器140、温度检测器150以及通信模块160分别与所述处理器110连接，终端设备170与所述通信模块160通信连接。

所述风速检测器130包括风杯132和转换器134，所述风杯132通过所述转换器134与所述处理器110连接，所述风向检测器140包括风标142和变换器144，所述风标142通过所述变换器144与所述处理器110连接，所述处理器110、存储器120、风杯132、转换器134、风标142、变换器144、温度检测器150以及通信模块160设置于一承载部件180。

所述温度检测器150用于检测温度得到温度值并发送至所述处理器110，所述转换器134用于在所述风杯132受风速作用转动时，产生与该风速对应的频率信号并传送至所述处理器110，所述处理器110用于接收所述频率信号并根据所述存储器120中的预存频率风速对应关系获取风速值，所述变换器144用于在所述风标142随风向变化转动时，得到与该风向对应的电信号并传送至所述处理器110，所述处理器110还用于接收所述电信号并根据所述存储器120中的预存电信号风向对应关系获取风向，并通过所述通信模块160向所述终端设备170发送温度值、风速值和风向。

其中，所述处理器110为一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器110可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本实用新型实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该通用处理器也可以是任何常规的处理器等，在此不做具体限定。

所述存储器120可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存储器120用于存储程序和数据。

所述通信模块160可以是无线通信模块，也可以是通信接口，还可以是数据传输线。所述终端设备170可以是手机、电脑或平板电脑之类的用户终端，也可以是显示器。当所述终端设备170为手机、电脑或平板电脑时，所述通信模块160为与所述终端设备170通信连接的无线通信模块。当所述终端设备170为设置于所述承载部件180的显示频时，所述通信模块160为连接于所述显示频与所述处理器110之间的数据传输线。

请结合图3，为避免所述风速检测器130和风速检测器130在检测过程中，所述承载部件180可能会对所述风速检测器130和风速检测器130造成挡风，进而造成检测结果出现误差的情况。在本实施例中，所述承载部件180包括平行设置的第一固定板182和第二固定板184，所述处理器110、存储器120和无线通信模块160设置于所述第一固定板182与所述第二固定板184之间，所述风杯132通过第一连接件190设置于所述第一固定板182和/或第二固定板184，所述风标142通过第二连接件200设置于所述第一固定板182和/或第二固定板184。所述转换器134可以设置于所述第一连接件190也可以设置于所述第一固定板182或第二固定板184，所述变换器144可以设置于所述第二连接件200也可以设置于所述第一固定板182或第二固定板184，在此不做具体限定，根据实际需求进行设置。

为避免所述第一连接件190和第二连接件200在检测过程中因受力过大发生偏移造成风速值和风向的检测结果出现误差的情况。在本实施例中，可选的，所述第一连接件190的一端穿过所述第一固定板182并通过连接金属板210与所述第二固定板184连接、另一端与所述风杯132连接，所述第二连接件200的一端穿过所述第一固定板182并通过连接金属板210与所述第二固定板184连接、另一端与所述风杯132连接。

所述第一固定板182的形状大小与所述第二固定板184的形状大小可以是相同的也可以是不同的。在本实施例中，为避免所述第一固定板182或第二固定板184的截面面积过大，在检测过程中出现挡风进而造成检测结果出现误差的情况，在本实施例中，可选的，所述第一固定板182和第二固定板184的形状大小相同。

所述第一固定板182和第二固定板184可以由金属材料、橡胶材料或硅胶材料制成。为使所述矿用工业仿生皮肤10的质量更轻，在本实施例中，所述第一固定板182和第二固定板184由硅胶材料制成，所述连接金属板210嵌设于所述第二固定板184靠近所述第一固定板182的一侧。

为使所述矿用工业仿生皮肤10的检测结果更加准确。在本实施例中，可选的，所述温度检测器150为多个，各所述温度检测器150分别与所述处理器110连接，并设置于所述第一固定板182和/或第二固定板184，所述处理器110用于接收各所述温度检测器150的温度值，并得到平均温度值。通过采用多个温度检测器150得到多个温度值，进而得到平均温度值有效保证温度检测结果的准确性。在本实施例中，所述温度检测器150为温度传感器。

可选的，所述风速检测器130为多个，各所述风速检测器130分别与所述处理器110连接，且安装于所述承载部件180的不同位置，所述处理器110用于得到各所述风速检测器130测得的多个风速值并计算平均风速值。

可选的，风向检测器140为多个，各所述风向检测器140与所述处理器110分别连接，且安装于所述承载部件180的不同位置，所述处理器110用于得到各所述风向检测器140测得的多个风向，并计算平均风向。

请结合图4，为避免矿井下存在有毒气体和/或易燃易爆气体，工作人员在进入矿井工作时影响人身安全。在本实施例中，可选的，所述矿用工业仿生皮肤10还包括可燃气体传感器230和/或有毒气体传感器240，所述可燃气体传感器230和有毒气体传感器240分别与所述处理器110连接并设置于所述承载部件180。

为使所述矿用工业仿生皮肤10方便地安装于机器设备。在本实施例中，可选的，所述第二固定板184远离所述第一固定板182的一侧设置有多个粘结片220。

本实用新型实施例还提供一种机器人，所述机器人包括机器人本体和上述的矿用工业仿生皮肤10，所述矿用工业仿生皮肤10设置于所述机器人本体。所述机器人本体用于根据接收到的指令到达检测区域并停留，所述矿用工业仿生皮肤10在该检测区域内检测温度值、风速值和风向并发送至终端设备170。

可选的，所述矿用工业仿生皮肤10通过所述粘结片220设置于所述机器人的预设位置处。所述机器人还包括遥控器，所述遥控器与所述机器人本体通信连接。用户可以通过使用所述遥控器控制所述机器人本体及设置于机器人本体的矿用工业仿生皮肤10到达检测区域，以使所述矿用工业仿生皮肤10检测该区域的风速值、风向以及温度值。

由于所述机器人包括所述矿用工业仿生皮肤10，因此所述机器人具有所述矿用工业仿生皮肤10的所有特点，在此不做具体赘述。

综上，本实用新型实施例提供的一种矿用工业仿生皮肤10及机器人，机器人包括机器人本体及矿用工业仿生皮肤10，所述矿用工业仿生皮肤10设置于所述机器人本体。所述矿用工业仿生皮肤10通过设置处理器110、存储器120、通信模块160、风速检测器130、风向检测器140以及温度检测器150，实现了矿井下温度值、风速值和风向检测。通过设置第一固定板182、第二固定板184、第一连接件190以及第二连接件200保障检测到的风速值和风向的准确性。通过将所述风速检测器130、风向检测器140以及温度检测器150设置为多个有效保障风速值、风向检测和温度值的准确性。通过设置可燃气体传感器230和/或有毒气体传感器240以检测矿井下的空气安全性检测。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”和“第三”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。