本實(shí)用新型涉及一種機(jī)器人，具體涉及水陸兩棲救災(zāi)機(jī)器人。

背景技術(shù)：

我國是一個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國家，災(zāi)害種類多、頻率高、季節(jié)性強(qiáng)；災(zāi)害發(fā)生時(shí)急需救援人員及物資第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場，但泥石流、洪澇、地面冰凍及地震等災(zāi)害發(fā)生時(shí)極易導(dǎo)致道路受損，陸路無法通行等狀況，這時(shí)如采用常規(guī)救援車輛會(huì)存在諸多的限制: ①無法實(shí)現(xiàn)水陸兩用;②當(dāng)遇車道狹窄且不得已原路返回時(shí)無法原地掉頭；?人員救災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生二次災(zāi)害事故，對救災(zāi)人員安全構(gòu)成威脅，嚴(yán)重影響救災(zāi)進(jìn)程；針對救災(zāi)存在的一系列問題，本實(shí)用新型專利旨在研究一種結(jié)合了常見輪式車輛和快艇的特點(diǎn)，又兼具了自動(dòng)避障，路面監(jiān)測，有害氣體監(jiān)測，原地掉頭，溫濕度監(jiān)測，語音播報(bào)等各項(xiàng)特色功能，再加上多樣化搭載平臺的理念，具備了適應(yīng)各種不同地形，不同災(zāi)害的能力。該水陸兩棲機(jī)器人具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，可以執(zhí)行陸地、湖泊、河流等災(zāi)情勘察和救援任務(wù)的水路兩棲救災(zāi)機(jī)器人。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種水路兩棲、自動(dòng)避障、遙控指揮的水路兩棲救災(zāi)機(jī)器人。

水陸兩棲救災(zāi)機(jī)器人，包括微型處理器、圖像傳輸模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、語音識別模塊電路、傳感器電路、行走動(dòng)力裝置、防撞避障機(jī)構(gòu)、顯示屏電路；所述的微型處理器分別與圖像傳輸模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、語音識別模塊電路、傳感器電路、行走動(dòng)力裝置、防撞避障機(jī)構(gòu)、顯示屏電路連接。

所述的微型處理器采用STM32F103作為主控芯片，微型處理器是基于ARM Cortex-M3核的32位微型處理器；所述的圖像傳輸模塊包括攝像頭，圖像傳輸模塊采用安防無線圖傳模塊；所述的攝像頭設(shè)置在機(jī)身頂部，采用安防微型AV攝像頭；紅外避障裝置設(shè)置在機(jī)身頭部兩側(cè)；超聲波距離檢測裝置設(shè)置在攝像頭下部；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路采用BTS7960芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片是應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的大電流半橋高集成芯片，使用4塊芯片組成兩路全橋以驅(qū)動(dòng)兩路電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

所述的語音識別模塊電路使用LD3320語音識別芯片；所述的傳感器電路與溫濕度傳感器、氣壓傳感器、地磁場傳感器、紅外傳感器連接，溫濕度傳感器、氣壓傳感器、地磁場傳感器、紅外傳感器的電路均采用模塊化設(shè)計(jì)，其中溫濕度傳感器使用1-wire協(xié)議，氣壓傳感器和地磁場傳感器使用IIC協(xié)議，紅外傳感器使用NEC協(xié)議。

所述的行走動(dòng)力裝置包括車輪和螺旋槳，由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成，由蝸輪蝸桿來調(diào)整角度控制方向；電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳和車輪工作；所述的車輪為伸展輪，通過多級齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，增加車輪扭矩；防撞避障機(jī)構(gòu)包括超聲波距離檢測裝置、紅外避障裝置，當(dāng)紅外避障裝置檢測到右/左存在障礙時(shí)，將信息傳遞給微型處理器，右/左邊有障礙物，驅(qū)動(dòng)右/左邊車輪反轉(zhuǎn)，救援車后退一定距離；電機(jī)驅(qū)動(dòng)右/左邊車輪正轉(zhuǎn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)左/右邊車輪反轉(zhuǎn)，救援車向左/右轉(zhuǎn)彎；救援車向前走一段距離后，進(jìn)行與第一次轉(zhuǎn)彎過程相反的右/左轉(zhuǎn)彎，回到原來的行進(jìn)方向上來繼續(xù)行進(jìn)。

所述的車輪和螺旋槳通過升降裝置和水位系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)切換，當(dāng)水位系統(tǒng)檢測到為陸地時(shí)，控制升降裝置啟動(dòng)，車輪著陸，救援車進(jìn)入陸上模式；當(dāng)水位系統(tǒng)探測到河流、湖泊或洪水時(shí)，控制升降裝置啟動(dòng)，車輪收起，啟動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，救援車進(jìn)入水上模式。

行進(jìn)過程中，救援車前方會(huì)出現(xiàn)很多障礙物不能前進(jìn)時(shí)，可以通過攝像頭和超聲波距離檢測裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過舵機(jī)控制機(jī)械手臂對障礙物進(jìn)行清理，使救援車?yán)^續(xù)前進(jìn)。

本車搭載可燃?xì)怏w檢測和語音播報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有可燃?xì)怏w時(shí)，語音系統(tǒng)可以分危險(xiǎn)等級播報(bào)，并且可以把相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)竭b控顯示器上，實(shí)現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸。

本實(shí)用新型專利通過微處理器對各種電路和檢測裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、傳輸和處理，通過設(shè)置可伸展的車輪和螺旋槳實(shí)現(xiàn)了水路兩棲運(yùn)行，通過設(shè)置紅外避障裝置，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)避障，路面監(jiān)測，兼具了自動(dòng)避障，路面監(jiān)測，有害氣體監(jiān)測，原地掉頭，溫濕度監(jiān)測，語音播報(bào)等各項(xiàng)特色功能，再加上多樣化搭載平臺的理念，具備了適應(yīng)各種不同地形，不同災(zāi)害的能力。該水陸兩棲機(jī)器人具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，可以執(zhí)行陸地、湖泊、河流等災(zāi)情勘察和救援任務(wù)。

附圖說明

圖1：本實(shí)用新型專利結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

水陸兩棲救災(zāi)機(jī)器人，包括微型處理器（1）、圖像傳輸模塊（4）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（5）、語音識別模塊電路（6）、傳感器電路（7）、行走動(dòng)力裝置（11）、防撞避障機(jī)構(gòu)（2）、顯示屏電路（3）；所述的微型處理器（1）分別與圖像傳輸模塊（4）、電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（5）、語音識別模塊電路（6）、傳感器電路（7）、行走動(dòng)力裝置（11）、防撞避障機(jī)構(gòu)（2）、顯示屏電路（3）連接。

所述的微型處理器（1）采用STM32F103作為主控芯片，微型處理器（1）是基于ARM Cortex-M3核的32位微型處理器（1）；所述的圖像傳輸模塊（4）包括攝像頭（10），圖像傳輸模塊（4）采用安防無線圖傳模塊；所述的攝像頭（10）設(shè)置在機(jī)身頂部，采用安防微型AV攝像頭（10）；紅外避障裝置（9）設(shè)置在機(jī)身頭部兩側(cè)；超聲波距離檢測裝置（8）設(shè)置在攝像頭（10）下部；所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路（5）采用BTS7960芯片驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該芯片是應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的大電流半橋高集成芯片，使用4塊芯片組成兩路全橋以驅(qū)動(dòng)兩路電機(jī)正反轉(zhuǎn)。

所述的語音識別模塊電路（6）使用LD3320語音識別芯片；所述的傳感器電路（7）與溫濕度傳感器（12）、氣壓傳感器（13）、地磁場傳感器（14）、紅外傳感器（15）連接，溫濕度傳感器（12）、氣壓傳感器（13）、地磁場傳感器（14）、紅外傳感器（15）的電路均采用模塊化設(shè)計(jì)，其中溫濕度傳感器（12）使用1-wire協(xié)議，氣壓傳感器（13）和地磁場傳感器（14）使用IIC協(xié)議，紅外傳感器（15）使用NEC協(xié)議。

所述的行走動(dòng)力裝置（11）包括車輪和螺旋槳，由兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)完成，由蝸輪蝸桿來調(diào)整角度控制方向；電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳和車輪工作；所述的車輪為伸展輪，通過多級齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，增加車輪扭矩；防撞避障機(jī)構(gòu)（2）包括超聲波距離檢測裝置（8）、紅外避障裝置（9），當(dāng)紅外避障裝置（9）檢測到右/左存在障礙時(shí)，將信息傳遞給微型處理器（1），右/左邊有障礙物，驅(qū)動(dòng)右/左邊車輪反轉(zhuǎn)，救援車后退一定距離；電機(jī)驅(qū)動(dòng)右/左邊車輪正轉(zhuǎn)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)左/右邊車輪反轉(zhuǎn)，救援車向左/右轉(zhuǎn)彎；救援車向前走一段距離后，進(jìn)行與第一次轉(zhuǎn)彎過程相反的右/左轉(zhuǎn)彎，回到原來的行進(jìn)方向上來繼續(xù)行進(jìn)。

所述的車輪和螺旋槳通過升降裝置和水位系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)切換，當(dāng)水位系統(tǒng)檢測到為陸地時(shí)，控制升降裝置啟動(dòng)，車輪著陸，救援車進(jìn)入陸上模式；當(dāng)水位系統(tǒng)探測到河流、湖泊或洪水時(shí)，控制升降裝置啟動(dòng)，車輪收起，啟動(dòng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，救援車進(jìn)入水上模式。

行進(jìn)過程中，救援車前方會(huì)出現(xiàn)很多障礙物不能前進(jìn)時(shí)，可以通過攝像頭（10）和超聲波距離檢測裝置（8）進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，通過舵機(jī)控制機(jī)械手臂對障礙物進(jìn)行清理，使救援車?yán)^續(xù)前進(jìn)。

本車搭載可燃?xì)怏w檢測和語音播報(bào)系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有可燃?xì)怏w時(shí)，語音系統(tǒng)可以分危險(xiǎn)等級播報(bào)，并且可以把相關(guān)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)竭b控顯示器上，實(shí)現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸。

本實(shí)用新型專利通過微處理器對各種電路和檢測裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測、傳輸和處理，通過設(shè)置可伸展的車輪和螺旋槳實(shí)現(xiàn)了水路兩棲運(yùn)行，通過設(shè)置紅外避障裝置（9），實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)避障，路面監(jiān)測，兼具了自動(dòng)避障，路面監(jiān)測，有害氣體監(jiān)測，原地掉頭，溫濕度監(jiān)測，語音播報(bào)等各項(xiàng)特色功能，再加上多樣化搭載平臺的理念，具備了適應(yīng)各種不同地形，不同災(zāi)害的能力。該水陸兩棲機(jī)器人具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，可以執(zhí)行陸地、湖泊、河流等災(zāi)情勘察和救援任務(wù)。