专利名称：矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于矿井井下多机器人系统的无线遥控智能终端，特别是 公开一种具有防爆功能的矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端，能解决多 机器人系统中各子机器人的有效控制，属于矿井探测机器人技术领域。
背景技术：
煤矿作为高危行业之一，安全生产始终是头等大事，历来是国家关注的重点， 据不完全统计2006年初至2009年底，国内煤矿发生近千起矿难，导致大量矿工死亡。 在煤矿事故救援工作中，矿井井下自主智能探测机器人用于掌握事故现场第一手信息和 资料，提高救援效率，最大限度减少伤亡和损失。当矿井井下自主智能探测机器人为探 测环境信息超过某种极限时，救援队员就不能进入此环境中实施救援，以免引起二次爆 炸，避免导致救援队员的伤亡。多机器人系统是煤矿搜索探测机器人的发展方向。目前有一些专利设计了此方面的内容。CN 2623425Y提出了仿人机器人的遥控 器。但是该专利并没有设计通讯距离检测功能，无法用于矿井多机器人系统的遥控。CN 200970771Y涉及五自由度多关节机器人智能遥控器。该机器人是对单一的自主机器人进 行遥控，无法解决由多个自主机器人组成的多机器人系统的遥控。CN201120166涉及人 机对抗式足球机器人遥控器。该遥控器也是最单一的自主机器人进行遥控，无法解决由 多个自主机器人组成的多机器人系统的遥控，同时该遥控器无法通过输入方式获取机器 人运行环境的信息。
发明内容本实用新型的目的是解决矿井多机器人系统的远程协调和遥控问题，提出了一 种新的矿井井下多机器人系统的无线遥控智能终端。该智能终端按照矿井国家标准设 计，设有防爆外壳，具有防爆功能；能检测多机器人系统中子机器人与遥控智能终端之 间的通讯距离；具有高质量的传感器，作为多机器人系统中子机器人传感器的标定；无 线遥控智能终端可以控制多机器人系统中任何子机器人，并通过无线网络获取子机器人 的系统状态和传感器测得的矿井环境参数。本实用新型是这样实现的一种矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能 终端，其特征在于无线遥控智能终端中央微处理器，中央微处理器使用ARMll微处理 器，中央微处理器通过串口与控制按键板通讯，中央微处理器带有AD接口，红外瓦斯监 测传感器通过放大电路将其信号放大到标准的电压信号，然后输入到中央微处理器的AD 接口，无线通讯模块通过SPI 口与中央微处理器连接，中央微处理器带有触摸液晶屏驱动 接口，通过该接口与触摸液晶屏相连接；此外还包括智能通讯协调模块、控制命令分 析模块、图像解压与显示模块、环境信息显示模块、传感器标定模块。无线通讯模块作为无线遥控智能终端与多机器人系统连接的模块。多机器人系 统通过无线通讯传过来的环境信息显示在触摸屏上。通过触摸屏能选择多机器人系统中不同的子机器人进行控制，并获取不同子机器人的环境信息。智能通讯协调模块用于检测多机器人系统中离无线遥控智能终端最近的子机器 人之间的距离。当最后一个子机器人与无线遥控终端的距离太大，通讯不可靠时，无线 遥控终端将自动提醒操作人员增加多机器人系统中的子机器人。控制命令分析模块主要对与操作人员进行人机交互的按键板和触摸屏的命令进 行分析，然后对调用相应的模块进行处理。图像解压与显示模块接收无线通讯模块发送过来的静态压缩图像数据，经过解 码处理，将静态图像显示在触摸屏上。环境信息显示模块接收无线通讯模块发送过来的环境数据，经过处理，将具有 友好界面的信息显示在触摸屏上。传感器标定模块，主要用于多机器人中子机器人传感器的标定。无线遥控智能 终端安装了红外气体检测模块，当每个子机器人开始工作时，利用无线遥控智能终端的 传感器信息进行标定。本实用新型的有益效果是本实用新型解决了矿井多机器人系统的远程协调和 遥控问题，并具有防爆功能；能检测多机器人系统中子机器人与遥控智能终端之间的通 讯距离；可以控制多机器人系统中任何子机器人，并通过无线网络获取子机器人的系统 状态和传感器测得的矿井环境参数。
图1是本实用新型矿井井下多机器人系统的无线遥控智能终端的结构框图。图2是本实用新型智能通讯协调模块的工作流程图。图3是本实用新型控制分析模块的工作流程图。图4是本实用新型图像解压与显示模块的工作流程图。图5是本实用新型环境信息显示模块的工作流程图。图6是本实用新型多机器人系统中的传感器标定工作流程图。
具体实施方式
根据附图1，本实用新型矿井井下多机器人系统的无线遥控智能终端的结构框 图。本实用新型终端主要包括核心微处理器1，中央微处理器1使用ARMll微处理器。 中央微处理器1通过串口与控制按键板2通讯。中央微处理器1带有AD接口。红外瓦 斯监测传感器3通过放大电路4将其信号放大到标准的电压信号，然后输入到中央微处理 器1的AD接口。无线通讯模块5通过SPI 口与中央微处理器1连接。中央微处理器1 带有触摸液晶屏驱动接口，通过该接口与触摸液晶屏6相连接。根据附图2，本实用新型智能通讯协调模块的工作流程图。当多机器人系统开始 工作时，无线遥控智能终端发送目标信息给最前端的子机器人，然后检测最后端的子机 器人。当通讯距离大于设定的距离，通讯不可靠时，遥控智能终端将提醒救援队员增加 多机器人系统中的子机器人。根据附图3，本实用新型控制分析模块的工作流程图。当操作人员进行操作按键 板和触摸屏时，系统产生中断，对命令进行分析，然后对调用相应的模块进行处理。
4[0022]根据附图4，本实用新型图像解压与显示模块的工作流程图。图像解压与显示模 块接收无线通讯模块发送过来的静态压缩图像数据，经过解码处理，将静态图像显示在 触摸屏上。用户可以通过按键或触摸屏显示任何子机器人的静态图像。根据附图5，本实用新型环境信息显示模块的工作流程图。环境信息显示模块接 收无线通讯模块发送过来的环境数据，经过处理，将具有友好界面的信息显示在触摸屏 上。用户可以通过按键或触摸屏显示任何子机器人的环境信息。根据附图6，本实用新型多机器人系统中的传感器标定工作流程图。当多机器人 系统开始工作时，无线遥控智能终端发送标准的传感器信息给1号子机器人，1号子机器 人利用该信息进行标定。当多机器人系统中的新的子机器人时，无线遥控智能终端发送 标准的传感器信息给新增加机器人，新增加的子机器人利用该信息进行标定。
权利要求1.一种矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端，其特征在于无线遥控 智能终端中央微处理器，中央微处理器使用ARMll微处理器，中央微处理器通过串口与 控制按键板通讯，中央微处理器带有AD接口，红外瓦斯监测传感器通过放大电路将其信 号放大到标准的电压信号，然后输入到中央微处理器的AD接口，无线通讯模块通过SPI 口与中央微处理器连接，中央微处理器带有触摸液晶屏驱动接口，通过该接口与触摸液 晶屏相连接；此外还包括智能通讯协调模块、控制命令分析模块、图像解压与显示模 块、环境信息显示模块、传感器标定模块。
2.根据权利要求1所述的矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端，其特征 在于所述的智能通讯协调模块与子机器人通过无线信号连接。
3.根据权利要求1所述的矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端，其特征 在于所述控制命令分析模块与操作按键板和触摸屏通过触摸液晶屏驱动接口连接。
4.根据权利要求1所述的矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端，其特征 在于所述的图像解压与显示模块与无线通讯模块通过无线信号连接。
5.根据权利要求1所述的矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端，其特征 在于所述的环境信息显示模块与无线通讯模块通过无线信号连接。
6.根据权利要求1所述的矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端，其特 征在于所述的多机器人系统中的传感器标定模块与无线遥控智能终端通过无线信号连 接。
专利摘要本实用新型为一种矿井自主智能探测多机器人系统无线遥控智能终端，其特征在于无线遥控智能终端中央微处理器，中央微处理器使用ARM11微处理器，中央微处理器通过串口与控制按键板通讯，中央微处理器带有AD接口，红外瓦斯监测传感器通过放大电路将其信号放大到标准的电压信号，然后输入到中央微处理器的AD接口，无线通讯模块通过SPI口与中央微处理器连接，中央微处理器带有触摸液晶屏驱动接口，通过该接口与触摸液晶屏相连接；此外还包括智能通讯协调模块、控制命令分析模块、图像解压与显示模块、环境信息显示模块、传感器标定模块。本实用新型解决了矿井多机器人系统的远程协调和遥控问题，并具有防爆功能。
文档编号G05B19/418GK201796272SQ201020271960
公开日2011年4月13日 申请日期2010年7月27日 优先权日2010年7月27日
发明者周勇, 杨伯群, 王宣, 蒋金鹏, 邱平平, 陈琳 申请人:上海中为智能机器人有限公司