一种救援机器人控制系统的制作方法

本发明涉及消防救援技术领域，具体为一种救援机器人控制系统。

背景技术：

我国是个自然灾害严重、重大突发事件频发的国家,每年因此死亡约20万人,经济损失约占我国gdp总量的6%。特别是地震灾害，更是严重威胁我国人民群众生命财产安全的一大因素。2008年5月我国四川省汶川县发生里氏8.0级强烈地震,最大烈度为11度,超过10万平方公里的国土遭受严重破坏,震灾波及大半个中国。震灾造成69000余人死亡,37万余人受伤,17000余人失踪,紧急转移安置1500万余人,累计受灾人数4500万余人；2010年4月青海省玉树县发生7.1级地震，震源深度33千米。此次震造成2220人死亡，12135人受伤，70人失踪，十万人需要安置。由于地震的破坏性和难以准确预报性，世界各国在对地震预测技术的不断开发和强化的基础上，重点紧抓“事后处理”，即第一时间内的应急救援建设，其中，强化以公安消防部队为主体的应急救援力量建设更是目前我国应对地震灾害的重点课题。

如今的消防一方面是救援现场信息和救援速度，另一方面国家应急管理部成立改制需要职业消防兵使用高精尖消防装备来救援，因此更加注重消防员的安全保障。在这样的背景下，消防机器人逐渐成为消防领域的发展方向之一。消防机器人融合了众多先进技术，不仅能帮助获取火区的各项信息，更能协助甚至代替消防员进入危险区域进行信息获取、生命探测、救援等作业，有效保障消防员的生命安全。在国家的支持以及各行业多年技术积累的推动下，我国消防机器人行业能否抓住机遇，突破研发与应用难题，是我国消防特种机器人产业发展的关键。

国内消防机器人起步较晚，且多为传统机械类、消防设备类公司从事这方面的研发工作，更多地着重在消防机器人上实现现有消防类功能，对于消防机器人的感觉、智能化等方面有着研发乏力的共性。

当前形势下制约消防地震应急救援发展的因素中，消防应急救援人员及器材，易造成“资源短缺”的客观制约。近年来灾害的频繁发生让我们看到了消防救援人员数量上的缺少和专业素质的低下，掌握高科技救援工具的人员更加少。救援现场我们看到更多的是广大的其他官兵。有丰富的救援经验或者有专业的救援技术的人员，对于灾害发生后的救援工作至关重要，而消防官兵具有这样的条件和可能；同时，应急救援需要的特种器材装备类型多样、技术要求高、购置价格昂贵，由于受经费、技术等方面的限制，有的基层消防部队不可能按需求配齐买全，只能配备一些常用的抢险救援器材。在应急救援中，对于一般的灾害事故处置所需的器材装备还能应付，当遇到一些特殊事故、特殊物品的灾害事故时，由于缺乏特种器材装备，就显得束手无策，力不从心。尤其是地震发生后的废墟结构极不稳定，其中救援人员面临很多危险，同时，大型机器设备很难穿越废墟，无法有效施救。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明提供一种救援机器人控制系统。

本发明的技术方案是提供一种救援机器人控制系统，其特征在于，其包括：机载端控制系统和遥控端控制系统；所述机载端控制系统包括：

arm主控芯片，用于接收和发出命令，主控制机载端系统的各个模块运行；

双天线无线通信模块，通过2.4g与5.8g无线控制技术，实现机载端与遥控端数据、语音及高清图像实时传输；

槽轮驱动模块，用于驱动机器人在绳索上实现前后快速运动；

吊升控制模块，用于控制工人的上下吊升操作；

视频音频控制模块，用于机载端和遥控端的语音互传、高清视频传输；

警示接收模块，用于发出或者接收避障、报警的指令；

所述遥控端控制系统包括：

arm遥控芯片，用于接收和发出命令，主控制遥控端系统的各个模块运行；

双天线通信接收模块，实现遥控端与机载端数据、语音及高清图像实时传输，通过遥控端对机载端进行远距离实时操控；

显示模块，用于显示机载端发出的信息、图像、视频和指令；

控制模块，用于人工控制机载端各个模块的运行；

视频音频接收模块，用于接收机载端发出的图像、视频；

警示模块，用于接收机载端发出的避障、报警的指令。

进一步的，所述吊升控制模块包括有吊升驱动单元、吊升减速单元、吊升减震单元、吊升限位单元。

进一步的，所述警示接收模块包括有爆闪指示单元、照明指示单元。

进一步的，所述显示模块包括有高清视频显示单元、状态信息显示单元。

进一步的，所述控制模块包括有吊升控制单元、前进控制单元。

进一步的，所述视频音频接收模块包括有视频控制单元、音频控制单元。

进一步的，所述警示模块包括有爆闪控制单元、避障控制单元。

本发明的有益效果是：本发明的一种救援机器人控制系统设置有相互配合的机载端控制系统和遥控端控制系统，通过遥控端控制系统遥控机载端控制系统的运行，机载端控制系统包括有arm主控芯片、双天线无线通信模块、槽轮驱动模块、吊升控制模块、视频音频控制模块、警示接收模块用于实现机器人的前后快速运动、上下吊升操作、避障、报警、语音互传、高清视频传输等功能；本发明设置的双天线无线通信模块通过2.4g与5.8g无线控制技术，实现遥控端与机载端数据、语音及高清图像实时传输，通过遥控端对机载端端进行远距离实时操控，目的在灾害发生后的极端恶劣环境下对被困人员及物资进行救援，具有功能多样化、操作简单化、设备轻小型化以及高可靠性等特点。

附图说明

图1是本发明的一种救援机器人控制系统的机载端控制系统框图；

图2是本发明的一种救援机器人控制系统的遥控端控制系统框图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1和图2所示，本发明的一种救援机器人控制系统，其特征在于，其包括：机载端控制系统和遥控端控制系统；所述机载端控制系统包括：

arm主控芯片，用于接收和发出命令，主控制机载端系统的各个模块运行；

双天线无线通信模块，通过2.4g与5.8g无线控制技术，实现机载端与遥控端数据、语音及高清图像实时传输；

槽轮驱动模块，用于驱动机器人在绳索上实现前后快速运动；

吊升控制模块，用于控制工人的上下吊升操作；

视频音频控制模块，用于机载端和遥控端的语音互传、高清视频传输；

警示接收模块，用于发出或者接收避障、报警的指令；

所述遥控端控制系统包括：

arm遥控芯片，用于接收和发出命令，主控制遥控端系统的各个模块运行；

双天线通信接收模块，实现遥控端与机载端数据、语音及高清图像实时传输，通过遥控端对机载端进行远距离实时操控；

显示模块，用于显示机载端发出的信息、图像、视频和指令；

控制模块，用于人工控制机载端各个模块的运行；

视频音频接收模块，用于接收机载端发出的图像、视频；

警示模块，用于接收机载端发出的避障、报警的指令。

本发明一个较佳实施例中，所述吊升控制模块包括有吊升驱动单元、吊升减速单元、吊升减震单元、吊升限位单元。吊升驱动单元用于驱动机器人上升和下降命令，吊升减速单元用于控制机器人上升和下降的速度，吊升减震单元用于减小机器人上升和下降的振动，吊升限位单元用于吊升停止后的限位命令。

本发明一个较佳实施例中，所述警示接收模块包括有爆闪指示单元、照明指示单元。爆闪指示单元用于控制机器人上爆闪灯的指示，照明指示单元用于控制机器人上照明灯的指示。

本发明一个较佳实施例中，所述显示模块包括有高清视频显示单元、状态信息显示单元用于视频、音频、信息的显示。

本发明一个较佳实施例中，所述控制模块包括有吊升控制单元、前进控制单元。吊升控制单元用于实现机器人的吊升控制，前进控制单元用于实现机器人的前进控制。

本发明一个较佳实施例中，所述视频音频接收模块包括有视频控制单元、音频控制单元用于接收机载端控制系统的视频和音频。

本发明一个较佳实施例中，所述警示模块包括有爆闪控制单元、避障控制单元用于提示机载端控制系统的爆闪和避障。

本发明的一种救援机器人控制系统设置有相互配合的机载端控制系统和遥控端控制系统，通过遥控端控制系统遥控机载端控制系统的运行，机载端控制系统包括有arm主控芯片、双天线无线通信模块、槽轮驱动模块、吊升控制模块、视频音频控制模块、警示接收模块用于实现机器人的前后快速运动、上下吊升操作、避障、报警、语音互传、高清视频传输等功能。

本发明的双天线通信接收组件和双天线通信接收组件配合使用，能够实现200米双天线稳定传输，传输内容包含数据、双向语音以及视频，同时实现音视频存储。消防救援现场通常要使用350mhz-400mhz，800mhz-900mhz对讲机，3g、4g音视频图传系统，微波天线，卫星图传系统，手机等，这些频段应尽量避开较大范围为准，本发明无线通信采用2.4g与5.8g传输，使传输更加稳定、可靠。该方案较市面上三天线无线操控系统更加集成，较单兵系统所用的单天线系统性价比更高。且市面上采购不到同时满足数据、双向音视频及全双工数据传输的集成模块。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。