一种气体检测机器人的制作方法

本实用新型属于检测技术领域，更具体地说，是涉及一种气体检测机器人。

背景技术：

电力隧道是一种相对封闭的空间隧道，若长期无人管理的隧道会逐渐发生积水，淤泥集中，垃圾逐渐增多，导致产生甲烷、氨气等有害易燃气体；电缆表面化学材料在污水或者长期潮湿环境当中异产生硫化氢、二氧化硫等有害气体，加之这些气体会加速电缆老化，进而形成恶性循环产生更多的有害气体，隧道内的含氧量也大大下降。

目前通常的做法是隧道管理人员携带便携式带有报警的异常气体检测器进行检测，当检测到异常气体浓度超过阈值的时候报警通知相关人员撤离，这种方法无法保证人员安全。另外，由于隧道内不止存在一种异常气体，隧道管理人员往往需要携带多种气体检测器，携带不方便，检测效率不高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种气体检测机器人，旨在解决现有技术中需要人工携带多种气体检测器，携带不方便，检测效率不高且无法保证人员安全的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种气体检测机器人，包括机器人主体，还包括：

主控制器、至少一个气体传感器、至少一个传感器固定片、传感器数据处理模块；

所述气体传感器具有引脚排针；所述气体传感器通过所述引脚排针与所述传感器数据处理模块电气连接；

所述传感器数据处理模块与所述主控制器电气连接；

所述主控制器、所述传感器固定片、所述传感器数据处理模块分别安装在所述机器人主体上；

所述传感器固定片具有与所述气体传感器的引脚排针匹配的排针母，所述气体传感器通过所述引脚排针和排针母可拆卸的安装在所述机器人主体上。

进一步的，所述传感器数据处理模块包括：

模数转换模块、放大滤波电路；

所述模数转换模块的输入端与所述气体传感器相连，所述模数转换模块的输出端与所述放大滤波电路的输入端相连；

所述放大滤波电路的输出端与所述主控制器相连。

进一步的，所述气体检测机器人还包括：

报警模块；

所述报警模块与所述主控制器连接。

进一步的，所述报警模块包括：

扬声器和/或警示灯；

所述扬声器和/或警示灯连接在所述主控制器上。

进一步的，所述气体检测机器人还包括：

通信模块；

所述通信模块与所述主控制器连接。

进一步的，所述气体检测机器人还包括：

传感器保护罩；

所述传感器保护罩安装在所述机器人主体上；

所述气体传感器位于所述传感器保护罩的内部。

进一步的，所述气体检测机器人还包括：

传感器固定槽；

所述传感器固定槽安装在所述机器人主体上，所述传感器固定片通过所述传感器固定槽安装在所述机器人主体上。

进一步的，所述传感器固定槽包括至少一个槽口；

所述槽口的形状与所述传感器固定片的形状匹配，所述传感器固定片固定在所述槽口内。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

本实用新型的气体传感器具有引脚排针，将气体传感器通过引脚排针与传感器数据处理模块电气连接，使得传感器数据处理模块可以接收气体传感器的信号；将传感器数据处理模块与主控制器电气连接，使得主控制器可以控制传感器数据处理模块；将主控制器、传感器固定片、传感器数据处理模块分别安装在机器人主体上，使得机器人可以执行气体检测任务；传感器固定片具有与所述气体传感器的引脚排针匹配的排针母，将所述气体传感器通过所述引脚排针和排针母可拆卸的安装在所述机器人主体上，使得机器人主体上可以拆装不同的气体传感器；这样，气体检测机器人可以代替人工进行气体检测，并可以同时携带多种气体传感器，提高了检测效率，气体传感器可拆装，增加了气体检测机器人的实用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的气体检测机器人的结构框图；

图2为本实用新型实施例提供的气体传感器的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的传感器固定片的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的传感器保护罩的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的传感器固定槽的示意图；

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1是本实用新型实施例提供的气体检测机器人的结构框图，如图所示气体检测机器人包括机器人主体，其特征在于，还包括：

主控制器、至少一个气体传感器、至少一个传感器固定片、传感器数据处理模块；

所述气体传感器具有引脚排针；所述气体传感器通过所述引脚排针与所述传感器数据处理模块电气连接；

所述传感器数据处理模块与所述主控制器电气连接；

所述主控制器、所述传感器固定片、所述传感器数据处理模块分别安装在所述机器人主体上；

所述传感器固定片具有与所述气体传感器的引脚排针匹配的排针母，所述气体传感器通过所述引脚排针和排针母可拆卸的安装在所述机器人主体上。

在一个实施例中，气体检测机器人用于代替人工进行隧道气体检测。当气体检测机器人进入隧道后，气体传感器对周围环境进行气体检测，并将检测到的气体的信号传输给传感器数据处理模块，传感器数据处理模块对接收到的气体的信号进行处理，并将处理后的数据传输给主控制器，主控制器可以储存接收到的处理后的数据，也可以对所述处理后的数据进行分析、判断，进而实现利用气体检测机器人来代替人工进行隧道气体检测，保障了人员安全。

在一个实施例中，参见图2至图3，图2中示出了气体传感器的示意图，图3中示出了传感器固定片的示意图。如图所示，所述气体检测机器人具有至少一个气体传感器200，每个气体传感器200都具有气体传感器主体201和引脚排针202，且每个气体传感器都有一个与之对应的传感器固定片300，所述传感器固定片300具有固定片底座301和与所述气体传感器的引脚排针匹配的排针母302，所述气体传感器200可以通过引脚排针201与所述传感器固定片300连接。所述引脚排针202可以是实心的细圆柱状排针，所述排针母302可以是空心的细圆柱状腔体，所述引脚排针202的实心的细圆柱状排针可以插入所述排针母302的空心的细圆柱状腔体内，且所述引脚排针202可以与所述排针母302的腔体内壁接触，以使得所述气体传感器的信号可以通过所述引脚排针202和所述排针母302的连接传输给传感器数据处理模块。通过上述连接方式，所述气体传感器200能够通过所述引脚排针201和排针母302可拆卸地安装在所述机器人主体上，使得机器人主体上可以拆装不同的气体传感器，增加了气体检测机器人的实用性，又因为气体检测机器人能够可拆卸地安装多个气体传感器，进而可以实现同时携带多种气体传感器，提高了检测效率。

在一个实施例中，所述气体传感器还可以通过所述引脚排针与传感器数据处理模块电气连接，使得传感器数据处理模块可以通过引脚排针接收气体传感器的信号；所述传感器数据处理模块与主控制器电气连接，使得主控制器可以控制传感器数据处理模块并接收所述传感器数据处理模块处理后的数据。示例性的，所述气体传感通过引脚排针与所述传感器数据处理模块的输入端电气连接，所述传感器数据处理模块的输出端与所述主控制器电气连接，这样，在气体传感器采集到数据后，传感器数据处理通过所述输入端接收采集到的数据，并对所述采集到的数据进行处理，然后主控制器再通过所述输出端接收处理后的数据。

在一个实施例中，所述气体检测机器人可以携带一个或同时携带多个气体传感器，所述携带的多个气体传感器可以是多个不同的气体传感器，以便于对不同的气体进行检测。所述气体传感器可以是CH4气体传感器、SO2气体传感器、CO气体传感器、CO2气体传感器、H2S气体传感器、N2气体传感器、NO2气体传感器。

在实际应用中，为了获得较准确的测量值、使用寿命更长，所述气体传感器可以是红外气体传感器。

在实际应用中，所述主控制器可以采用STM32F407处理器，所述STM32F407处理器可以通过串口与所述传感器数据处理模块进行通信连接。

可选的，所述传感器数据处理模块包括：

模数转换模块、放大滤波电路；

所述模数转换模块的输入端与所述气体传感器相连，所述模数转换模块的输出端与所述放大滤波电路的输入端相连；

所述放大滤波电路的输出端与所述主控制器相连。

在实际应用中，所述气体传感器采集到的信号为模拟信号，所述传感器数据处理模块通过模数转换模块的输入端接收采集到的模拟信号，并通过所述模数转换模块将所述模拟信号转换为TTL(Transistor-Transistor Logic)标准数字信号，再通过所述模数转换模块的输出端将所述TTL标准数字信号传输到放大滤波电路，通过所述放大滤波电路对所述TTL标准数字信号进行放大滤波、消除噪声积累，并将处理后的信号通过所述放大滤波电路的输出端传输到所述主控制器。

可选的，所述气体传感器的引脚排针包括：

电源引脚、信号引脚。

在一个实施例中，参见图2，图中示出了气体传感器的示意图，如图所示所述气体传感器200具有气体传感器主体201和引脚排针202，所述引脚排针202包括电源引脚、信号引脚，所述电源引脚使得气体传感器可以接通电源，所述信号引脚使得气体传感器可以向所述传感器数据处理模块传输信号。

在实际应用中，所述传感器引脚排针的排列方式可以是线型、圆型，对应的传感器固定片上的排针母也可以是线型、圆形。

可选的，所述气体检测机器人还包括：

报警模块；

所述报警模块与所述主控制器连接。

进一步的，所述报警模块包括：

扬声器和/或警示灯；

所述扬声器和/或警示灯连接在所述主控制器上。

在实际应用中，所述主控制器对接收到的传感器数据处理后的数据进行判断，若超过阈值，则向报警模块发送指令，以使报警模块通过扬声器和/或警示灯发出警示。

可选的，所述气体检测机器人还包括：

通信模块；

所述通信模块与所述主控制器连接。

其中，所述通信模块可以是无线通信模块，如射频通信模块、WIFI通信模块、NFC刷卡通信模块。

在一个实施例中，工作人员可以通过操控总控制台来控制气体检测机器人，所述气体检测机器人的主控制器可以通过所述通信模块与所述总控制台进行通信连接。

在实际应用中，气体检测机器人可以通过所述通信模块与总控制台进行双向通信。示例性的，气体检测机器人可以主动将传感器处理模块处理后的数据通过所述通信模块传输给总控制台，也可以先接收总控制台发送的传输数据的指令，之后再将传感器处理模块处理后的数据通过所述通信模块传输给总控制台。

可选的，所述气体检测机器人还包括：

传感器保护罩；

所述传感器保护罩安装在所述机器人主体上；

所述气体传感器位于所述传感器保护罩的内部。

在一个实施例中，参见图4，图中示出了传感器保护罩的示意图。

在实际应用中，所述传感器保护罩的形状与所述气体传感器的形状相匹配，使得所述气体传感器可以位于所述传感器保护罩的内部。

在实际应用中，所述传感器保护罩可以是可拆装的。示例性的，传感器保护罩可以直接套在气体传感器上，也可以通过拆装的方式安装在气体传感器上。

可选的，所述气体检测机器人还包括：

传感器固定槽；

所述传感器固定槽安装在所述机器人主体上，所述传感器固定片通过所述传感器固定槽安装在所述机器人主体上。

进一步的，所述传感器固定槽包括至少一个槽口；

所述槽口的形状与所述传感器固定片的形状匹配，所述传感器固定片固定在所述槽口内。

在一个实施例中，参见图5，图中示出了传感器固定槽的示意图，如图所示，传感器固定槽500包括固定槽底座501和至少一个槽口502。

在实际应用中，将气体传感器通过引脚排针与传感器固定片连接，再将所述传感器固定片固定在传感器固定槽500的槽口501内，以使所述气体传感器安装于气体检测机器人主体上。传感器固定槽500可以有多个槽口502，可以安装多个气体传感器。在不需要时，可以直接拔下气体传感器。

以上实施例中仅仅列出与本实用新型的发明点相关的模块、部件，当然，不同的气体检测机器人可能还包含其它功能，针对不同的功能还可以继续设置其它功能模块、部件用以实现气体检测机器人正常运转。

本实用新型的气体传感器具有引脚排针，将气体传感器通过引脚排针与传感器数据处理模块电气连接，使得传感器数据处理模块可以接收气体传感器的信号；将传感器数据处理模块与主控制器电气连接，使得主控制器可以控制传感器数据处理模块；将主控制器、传感器固定片、传感器数据处理模块分别安装在机器人主体上，使得机器人可以执行气体检测任务；传感器固定片具有与所述气体传感器的引脚排针匹配的排针母，将所述气体传感器通过所述引脚排针和排针母可拆卸的安装在所述机器人主体上，使得机器人主体上可以拆装不同的气体传感器；这样，气体检测机器人可以代替人工进行气体检测，并可以同时携带多种气体传感器，提高了检测效率，气体传感器可拆装，增加了气体检测机器人的实用性。

本领域技术人员可以理解，上述图示仅仅是气体检测机器人结构的一些示例，并不构成对气体检测机器人结构的限定，可以包括比图示更多或更少的部件。另一点，所讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接或者相连可以是通过一些接口，间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。