一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于救援探測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在很多救援或者探測場合，比如一些洞穴和地面的深坑，由于地形狹小復雜或者存在有毒有害氣體，人無法直接進行現(xiàn)場探測，或者是地震災(zāi)害伴隨著地面的劇烈振動及地面裂縫，使得各類建筑物倒塌和損害，使得通信系統(tǒng)中斷，并且伴隨著嚴重的二次災(zāi)害，有毒有害氣體的泄露，火災(zāi)的發(fā)生，瘟疫的發(fā)生，放射性物質(zhì)的泄露等等諸多二次災(zāi)害造成了災(zāi)害現(xiàn)場各種復雜的情況，此時，就需要一個體積小并且靈活的搜救設(shè)備，去采集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，蛇形機器人是很靈活并且適應(yīng)這種場合的，現(xiàn)有的蛇形機器人大多是對硬件結(jié)構(gòu)進行改進，對于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集多依賴蛇形機器人蛇頭前端進行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集量大，處理復雜，成本高，對于蛇形機器人蛇身進行數(shù)據(jù)采集利用率低，且傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸距離近，或采用有線數(shù)據(jù)傳輸方式進行數(shù)據(jù)傳輸，對蛇形機器人有一定的限制性，因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、設(shè)計合理、數(shù)據(jù)采集分配合理的基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，通過蛇形機器人蛇頭采集現(xiàn)場畫面視屏數(shù)據(jù)，通過多節(jié)蛇形機器人蛇身采集現(xiàn)場環(huán)境中的多個環(huán)境參數(shù)，提高了蛇形機器人蛇身數(shù)據(jù)采集利用率，同時分擔了蛇形機器人蛇頭控制器的數(shù)據(jù)處理功耗，同時采用無線路由器與3G無線上網(wǎng)卡無線數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)傳輸距離遠，運行穩(wěn)定。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)采集多樣，使用靈活，無線數(shù)據(jù)傳輸距離遠，采用多個控制器級聯(lián)的連線方式，功耗低，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，包括蛇形機器人蛇頭和多節(jié)蛇形機器人蛇身，其特征在于:所述蛇形機器人蛇頭的外殼上部安裝有攝像頭和機械手，所述蛇形機器人蛇頭的外殼底部前端安裝有萬向輪，所述蛇形機器人蛇頭的外殼底部兩端分別安裝有第一滾輪，所述蛇形機器人蛇頭的外殼內(nèi)部設(shè)置有主控制器以及與所述主控制器相接的舵機模塊、第一直流電機模塊和用于與計算機無線數(shù)據(jù)交換的無線路由器，所述無線路由器上安裝有3G無線上網(wǎng)卡，所述舵機模塊包括多個舵機MG995，所述機械手安裝在多個所述舵機MG995上，所述第一直流電機模塊包括第一直流電機驅(qū)動芯片和兩個分別與所述第一直流電機驅(qū)動芯片相接的第一直流電機，所述第一滾輪安裝在第一直流電機的轉(zhuǎn)軸上，所述攝像頭與所述無線路由器相接；每節(jié)所述蛇形機器人蛇身的外殼底部兩端分別安裝有第二滾輪，每節(jié)所述蛇形機器人蛇身的外殼內(nèi)部設(shè)置有環(huán)境檢測單元，每個所述環(huán)境檢測單元包括從控制器以及與所述從控制器相接的數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲器、第二直流電機模塊和用于與計算機無線數(shù)據(jù)交換的無線WIFI模塊，所述第二直流電機模塊包括第二直流電機驅(qū)動芯片和兩個分別與所述第二直流電機驅(qū)動芯片相接的第二直流電機，所述第二滾輪安裝在第二直流電機的轉(zhuǎn)軸上，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集卡和與所述數(shù)據(jù)采集卡相接的數(shù)據(jù)采集卡接口 ；所述蛇形機器人蛇頭和多節(jié)蛇形機器人蛇身順次連接，所述主控制器和與其相接的從控制器之間以及相鄰的兩個從控制器之間均通過串口連接。
[0005]上述的一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線路由器包括TL-WR703N無線路由器。
[0006]上述的一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其特征在于:所述攝像頭包括天敏S608高清攝像頭，天敏S608高清攝像頭通過USB通信接口與所述TL-WR703N無線路由器相接。
[0007]上述的一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線WIFI模塊包括 ESP8266 串口 WIFI 模塊。
[0008]上述的一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其特征在于:所述第一直流電機驅(qū)動芯片和第二直流電機驅(qū)動芯片均包括芯片L298N。
[0009]上述的一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其特征在于:所述主控制器和多個從控制器均為51系列單片機。
[0010]上述的一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其特征在于:所述蛇形機器人蛇頭的外殼內(nèi)部還設(shè)置有第一底盤，所述第一底盤的底部與所述萬向輪固定連接。
[0011]上述的一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其特征在于:每節(jié)所述蛇形機器人蛇身的外殼內(nèi)部還設(shè)置有第二底盤，所述第二底盤與環(huán)境檢測單元緊密接觸。
[0012]上述的一種基于蛇形機器人的環(huán)境探測系統(tǒng)，其特征在于:所述第一底盤和第二底盤的材質(zhì)均為高強度塑料。
[0013]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0014]1、本實用新型通過采用天敏S608高清攝像頭，其內(nèi)部集成DSP處理芯片，對采集的視頻數(shù)據(jù)直接處理經(jīng)過無線路由器可無線傳輸至遠程計算機，傳輸距離遠，電路簡單，便于推廣使用。
[0015]2、本實用新型通過設(shè)置主控制器和多個從控制器級聯(lián)的連接方式，多節(jié)蛇形機器人蛇身中的從控制器通過數(shù)據(jù)采集卡接口安裝不同類型的傳感器負責采集環(huán)境中的多個參數(shù)，可根據(jù)具體實際情況更換傳感器類型和傳感器數(shù)目，避免蛇形機器人蛇頭主控制器數(shù)據(jù)處理復雜，可靠穩(wěn)定，使用效果好。
[0016]3、本實用新型的蛇形機器人蛇頭采用萬向輪和雙輪結(jié)合的方式前行，靈活機動，
控制簡單。
[0017]4、本實用新型設(shè)計新穎合理，成本低，無線數(shù)據(jù)傳輸速度快，可根據(jù)實際情況增減蛇形機器人蛇身節(jié)數(shù)，實用性強，便于推廣使用。
[0018]綜上所述，本實用新型設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)采集多樣，使用靈活，無線數(shù)據(jù)傳輸距離遠，采用多個控制器級聯(lián)的連線方式，功耗低，實用性強，便于推廣使用。
[0019]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的電路原理框圖。
[0021]附圖標記說明:
[0022]1-1 一主控制器；1-2 — 3G無線上網(wǎng)卡；1_3—無線路由器；
[0023]1-4一攝像頭；1_5—舵機模塊；1-6—第一直流電機模塊；
[0024]2一環(huán)境檢測單兀；2-1—從控制器；2-2—無線WIFI模塊；
[0025]2-3—數(shù)據(jù)采集模塊；2-4—數(shù)據(jù)存儲器；2_5—第二直流電機模塊；
[0026]3—計算機。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，本實用新型包括蛇形機器人蛇頭和多節(jié)蛇形機器人蛇身，所述蛇形機器人蛇頭的外殼上部安裝有攝像頭1-4和機械手，所述蛇形機器人蛇頭的外殼底部前端安裝有萬向輪，所述蛇形機器人蛇頭的外殼底部兩端分別安裝有第一滾輪，所述蛇形機器人蛇頭的外殼內(nèi)部設(shè)置有主控制器1-1以及與所述主控制器1-1相接的舵機模塊1-5、第一直流電機模塊1-6和用于與計算機3無線數(shù)據(jù)交換的無線路由器1-3，所述無線路由器1-3上安裝有3G無線上網(wǎng)卡1-2，所述舵機模塊1-5包括多個舵機MG995，所述機械手安裝在多個所述舵機MG995上，所述第一直流電機模塊1-6包括第一直流電機驅(qū)動芯片和兩個分別與所述第一直流電機驅(qū)動芯片相接的第一直流電機，所述第一滾輪安裝在第一直流電機的轉(zhuǎn)軸上，所述攝像頭1-4與所述無線路由器1-3相接；每節(jié)所述蛇形機器人蛇身的外殼底部兩端分別安裝有第二滾輪，每節(jié)所述蛇形機器人蛇身的外殼內(nèi)部設(shè)置有環(huán)境檢測單元2，每個所述環(huán)境檢測單元2包括從控制器2-1以及與所述從控制器2-1相接的數(shù)據(jù)采集模塊
2-3、數(shù)據(jù)存儲器2-4、第二直流電機模塊2-5和用于與計算機3無線數(shù)據(jù)交換的無線WIFI模塊2-2，所述第二直流電機模塊2-5包括第二直流電機驅(qū)動芯片和兩個分別與所述第二直流電機驅(qū)動芯片相接的第二直流電機，所述第二滾輪安裝在第