专利名称：一种瓦斯探测预警机器人装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机器人控制装置，尤其是涉及一种3瓦斯探测、声音 报警预警机器人装置。具体地说，它是一种在可用躯体模块根据矿井下需要搭建 多种车(轨道)型的机器人，并且以拼装的躯体模块骨架中装置的单片机中央控 制器为核心，编程简单，控制效率高，同时具有车(轨道)型功能和高灵敏度的 3瓦斯探头探测、巡逻跟踪、声音报警预警功能的车型装置。
背景技术：
众所周知，矿井、煤窑瓦斯超标爆炸所引起的火灾和人员伤亡，造成很大的 损失。当前的矿井下采用的瓦斯探测、预警装置均采用固定基地型装置，其价格 高且不能移动，对新开工作面时泄漏出来的瓦斯均不能进行探测和预警，因而造 成事故隐患。
发明内容
本实用新型的目的是在于提供民一种瓦斯探测预警机器人装置，结构简单， 操作灵活,价廉；以单片机中央控制器为核心的来实现同时具有车型功能和自主 搜索和高灵敏感测瓦斯、巡逻跟踪、声音报警预警功能的车型(轨道)装置的机 器人。
为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术措施 本实用新型包括铝合金安装主板、电池盒附带电路板和扬声器支架、电动机 支架板、6V电源插座、电动机插座，单片机中央控制器，以单片机中央控制器 为核心部件，触感传感器的输出端与触感放大三极管的输入端相连接，触感放大 三极管的输出端与单片机中央控制器的接口P3. 0口相连接，用于检测障碍；第
一 A/D变换器的输入端与第一瓦斯传感器的输出端相達接，—褕出瑞'与单片机中
央控制器的接口Pl. 0 口相连接，用于检测瓦斯气体；第二A/D变换器的输入
端与第二瓦斯传感器的输出端相连接，输出端与单片机中央控制器的接口Pl. 4 口相连接，也用于检测瓦斯气体；第三A/D变换器的输入端与第三瓦斯传感器 的输出端相连接，输出端与单片机中央控制器的接口Pl. 6口相连接，同样用于 检测瓦斯气体。用来提高探测灵敏度的三个瓦斯传感器中，只要有一个瓦斯传感 器感测到瓦斯气体，就会发出预警警报声音。左后车轮轴支架、右后车轮轴支架、 电动机支架板、电池盒附带电路板扬声器支架均安装在铝合金安装主板上，电动 机支架板、左后车轮轴支架、右后车轮轴支架、电动机变速齿轮箱、电动机、来 完成触感后反向行进。
所述的A/D变换器共3个，皆为CD4094集成电路。其中，第一A/D变
换器的输入端与第一瓦斯传感器的输出端相连接，其输出端与单片机中央控制器 的接口Pl. 0口相连接；第二A/D变换器的输入端与第二瓦斯传感器的输出端 相连接，其输出端与单片机中央控制器的接口Pl. 4口相连接；第三A/D变换 器的输入端与第三瓦斯传感器扩展接口的输出端相连接，其输出端与单片机中央 控制器的接口Pl. 6口相连接。
第1驱动器7(音频)的输入端经音频放大三极管Q2，再经电阻R与单片机中 央控制器的接口 P3. 2 口相连接，电动机控制电路9的输入端直接与单片机中央 控制器6的接口P3. 4口相连接。
本实用新型的技术方案由单片机中央控制器的主程序决定实现，主程序的指 令存储在电可擦除可编程只读存储器里。在单片机中央控制器接收到某路传感器 的信号后，便执行声音报警任务功能，以达到奏段火警音乐的目的。比如当在 机器人的前方发来的瓦斯信号， 一个装在机器人躯体骨架中瓦斯传感器，接收到 前方发来的该信号，经A/D变换器中进行A/D转换后处理成的数字信号，送 入单片机中央控制器相应的输入口 ，再经单片机中央控制器的相应输出口送至相
应驱动器，驱动电机带动两个车轮作出前进和报警的动作。又例如，若触感传感 器碰触到前方障碍，可以使机器人控制驱动电机停止转动，使两个车轮停止来避 开障碍物。
本实用新型基于以单片机中央控制器为核心，实现具有车型功能和自主搜寻跟踪瓦斯功能、自主碰触障停止的车型(轨道)襄'壹的机器人。
本实用新型与现有国内的固定式瓦斯探测技术相比，具有以下优点和效果 本实用新型具有瓦斯轨道移动式跟踪探测、声音报警预警、触感避障、瓦斯
高灵敏感测。同时调试容易方便，工作稳定可靠，价格低廉性能价格比较高、实际
应用前景好等特点。
图1为一种瓦斯探测预警机器人装置结构示意图(正面) 图2为一种瓦斯探测预警机器人装置结构示意图(反面)。 图3为一种瓦斯探测预警机器人装置电路结构示意图。 图4为电池盒附带电路板和扬声器支架结构示意图(正面)。 图5为电池盒附带电路板和扬声器支架结构示意图(反面) 其中，l一触感传感器，2—第一瓦斯传感器，3 —第二瓦斯传感器，4—第三 瓦斯传感器，5-l—第一A/D变换器，5-2—第二A/D变换器，5-3—第三A/ D变换器，6—单片机中央控制器，7—第一驱动器(音频)，8 —音频放大器，9一 电动机控制电路，IO—电动机，ll一存储器，12—第一从动轮，13 —第一主动 轮，14一第二主动轮，15—第二从动轮，16—6V电源插座，17—电动机插座， 18—传感器插座，19一扬声器插座，20—左后车轮轴支架，21 —右后车轮轴支架， 22 —电动机变速齿轮箱，23 —电动机支架板，24—铝合金安装主板，25 —电池 盒附带电路板和扬声器支架，25-1_电池盒、25-2—附带电路板支架、25-3—扬 声器支架，25-1-1—电池盒上盖，25-1-2—电池盒主体，25-1-3 —电池盒上盖反面， 25-.1-4—电池盒主体反面，Q1—触感放大三极管，Q2—音频放大三极管。
具体实施方式
根据图l、图2、图3可知，本实用新型包括电动机支架板23、铝合金安装 主板24、电池盒附带电路板和扬声器支架25、单片机中央控制器6(MU20C51B)， 触感传感器1的输出端与触感放大三极管Q1的输入端相连接，触感放大三极管 Ql的输出端与单片机中央控制器6的接口P3. 0口相连接，用于检测障碍；第 一 A/D变换器5-l(CD4094)的输入端与第一瓦斯传感器2的输出端相连接，输出
端与单片机中央控制器6的接口P1. 0口相连接，用于检测瓦斯气'体，跟踪瓦斯 气体发出的方向来进行跟踪；第二 A/D变换器5-2(CD4094)的输入端也与第二瓦 斯传感器3的输出端相连接，输出端与单片机中央控制器6的接口P1. 4口相连 接，用于检测瓦斯气体，跟踪瓦斯气体发出的方向来进行跟踪；第三A/D变换器 5-3(CD4094)的输入端同样与第三瓦斯传感器4输出端相连接，输出端与单片机 中央控制器6的接口P1. 6口相连接，用于检测瓦斯气体,跟踪瓦斯气体发出的 方向来进行跟踪。
触感传感器1为TK48A，瓦斯传感器2、 3、 4为WS — 1A。
所述的驱动器共2个，分别为第一驱动器7 (音频)YBC-2B，电动机控制 电路9为DCC-3，其中第1驱动器7(音频)的输入端经音频放大三极管Q2，再经 电阻R与单片机中央控制器的接口 P3. 2 口相连接，电动机控制电路9的输入 端直接与单片机中央控制器6的接口P3. 4口相连接。
存储器11与单片机中央控制器6的电阻R和接口 DA 口相连接；第一驱动 器7、电动机控制电路9上端接电源。存储器11采用RM-3 24CD8A。
电动机插座17与电动机控制电路9相连，电动机控制电路9与电动机10 相连，变速箱22分别与电动机10、第一主动轮13、第二主动轮14相连，变速 箱22固定在电动机支架板23上；第一从动轮12和第二从动轮15同连在一根铁 金属轴上，该金属轴对穿在左后车轮轴支架29和右后车轮轴支架21上，第一从 动轮12、第一主动轮13、第二主动轮14、第二从动轮15共同完成左转、右转、 前进、后退。电动机支架板23、左后车轮轴支架20、右后车轮轴支架21均安装 在铝合金安装主板24上。
第一从动轮12、第一主动轮13、第二主动轮14、第二从动轮15均为dM5mm 的轨道车轮型。电动机10为DJ48。
传感器插座18和触感传感器1相连，便于触感传感器1拆卸与更换。触感 传感器1安装在电动机支架板23上，且在电动机支架板23的前面突出的中间位 置。第一瓦斯传感器2、第二瓦斯传感器3、第三瓦斯传感器4为了保证与电路 接触良好，提高可靠性和稳定性，均焊接在路板和扬声器支架25前面。
6V电源插座16分别与单片机中央控制器6的VCC端、音频放大三极管Q2、 存储器ll、电池盒附带电路板和扬声器支架25相连，提供电源。电池盒附带电
路板和扬声器支架25上附带有电路板支架、扬声^支架用于支撑电路板和扬声 器。电池盒附带电路板和扬声器支架25安装在铝合金安装主板24上。
根据图4可知，铝合金安装主板24为135*55*5画长方体板，呈实心结构， 铝合金安装主板具有抗挤压、抗拉伸、抗碰撞的功能。
左后车轮轴支架20、左后车轮轴支架21均为4>40*18*5咖的半圆型，且无 正和反之分。
电池盒附带电路板和扬声器支架25，由电池盒25 — 1、附带电路板支架25 一2、扬声器支架25—3组成，电路板安在电路板支架25—2上，扬声器安在扬 声器支架25_3里，电路板支架25-2与电池盒上盖25-1-1连接，扬声器支架25-3 安装在电路板支架25-2下。
根据图4、图5可知，电池盒25-l由电池盒上盖25—l一l，电池盒主体25 一1—2组成，电池盒上盖反面为25 — 1一3，电池盒主体反面为25 — 1—4，电池 盒上盖25 — 1一1盖在电池盒主体25 —1_2上，电池盒主体反面25 — 1一4的连 在铝合金安装主板24上。
权利要求1、一种瓦斯探测预警机器人装置，它包括电动机支架板(23)、铝合金安装主板(24)、电池盒附带电路板和扬声器支架(25)、6V电源插座(16)、电动机插座(17)，其特征在于第一A/D变换器(5-1)的输入端与瓦斯(1)气敏传感器的输出端相连接，输出端与单片机中央控制器(6)的接口P1.0口相连接，第二A/D变换器(5-2)的输入端与瓦斯(2)气敏传感器(3)的输出端相连接，输出端与单片机中央控制器(6)的接口P1.4口相连接，第三A/D变换器(5-3)的输入端与瓦斯(3)气敏传感器扩展接口(4)的输出端相连接，输出端与单片机中央控制器(6)的接口P1.6口相连接，报警驱动器(7)的输入端经音频放大三极管Q2、电阻R与单片机中央控制器(6)的接口P3.2口相连接，电动机控制电路(9)的输入端与单片机中央控制器(6)的接口P3.4口相连接，存储器(11)与单片机中央控制器(6)的电阻R和接口DA口相连接。
2、 根据权利要求1所述的一种瓦斯探测预警机器人装置，其特征在于电 动机插座(17)与电动机控制电路(9)相连、电动机控制电路(9)与电动机(10滩连， 前轮变速箱(22)与电动机(10)、第一主动轮(13)和第二主动轮(14)相连，前轮变速 箱(22)固定在电动机支架板(23)上。
3、 根据权利要求1所述的一种瓦斯探测预警机器人装置，其特征在于6V 电源插座(16)分别与单片机中央控制器(6)的VCC端、音频放大三极管(Q2)、存储 器(ll)、电池盒附带电路板和扬声器支架(25)相连。
4、 根据权利要求1所述的一种瓦斯探测预警机器人装置，其特征在于铝 合金安装主板(24)为长方体。
5、 根据权利要求1所述的一种瓦斯探测预警机器人装置，其特征在于电 池盒附带电路板和扬声器支架(25)，由电池盒(25-l)、附带电路板支架(25-2)、扬 声器支架(25-3)组成，电路板支架(25-2)与电池盒上盖(25-l-l)连接，扬声器支架 (25-3)安装在电路板支架(25-2)下。
专利摘要本实用新型公开了一种瓦斯探测预警机器人装置，它包括铝合金安装主板、电池盒附带电路板和扬声器支架、电动机支架板、6V电源插座、电动机插座，声音报警驱动器经音频放大三极管、电阻与单片机中央控制器相连接，电动机控制电路与单片机中央控制器相连接，存储器与单片机中央控制器相连接。本实用新型采用瓦斯探头技术，具有探测灵敏度高，工作稳定可靠，成本低且性能价格比较高、适合矿井下的瓦斯探测与声音报警预警，应用前景好等特点。
文档编号G08B21/00GK201187325SQ20082006554
公开日2009年1月28日 申请日期2008年1月29日 优先权日2008年1月29日
发明者煦 徐 申请人:煦 徐