一種越障救援智能小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其是一種越障救援智能小車。
【背景技術(shù)】
[0002]在災(zāi)害搜救工作，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性給救援工作帶來了極大的困難，在救援中，救援人員需要在較短的時(shí)間內(nèi)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和解救幸存者，否則幸存者存活的幾率就會(huì)下降，為提升救援效率，有時(shí)需在現(xiàn)場(chǎng)投放越障救援自動(dòng)化設(shè)備，但現(xiàn)有的此類設(shè)備在越障能力、設(shè)備負(fù)載能力及智能化方面常存在不足，而且當(dāng)操控人員通過遠(yuǎn)程遙控方式遙控設(shè)備動(dòng)作時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，現(xiàn)場(chǎng)傳回的實(shí)時(shí)視頻有時(shí)清晰度差，當(dāng)位于遠(yuǎn)程遙控端的操控人員不能從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)視頻中準(zhǔn)確判斷現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境時(shí)，易發(fā)出錯(cuò)誤行動(dòng)指令而導(dǎo)致救援設(shè)備損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型提出一種越障救援智能小車，具備較好的越障能力、設(shè)備負(fù)載能力，能按遠(yuǎn)程遙控指令進(jìn)行作業(yè)，同時(shí)可以通過探測(cè)環(huán)境來決定對(duì)遙控指令的執(zhí)行方式。
[0004]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。
[0005]—種越障救援智能小車，所述智能小車包括行走單元、抓取單元、探測(cè)單元、控制單元和遙控單元，所述行走單元為一六輪機(jī)構(gòu)，其包括搖桿、固定車架、車輪、直流電機(jī)、舵機(jī)和彈簧；所述探測(cè)單元包括超聲波模塊、人體紅外模塊和畫面采集模塊；所述遙控單元包括接收模塊、信息傳送模塊、遠(yuǎn)程遙控端和位于遠(yuǎn)程的畫面顯示模塊；所述探測(cè)單元與控制單元相連，所述遙控單元經(jīng)信息傳送模塊連接至外部遠(yuǎn)程遙控發(fā)起端，遙控單元以接收模塊與控制單元相連；所述控制單元包括控制接口和決策模塊，決策模塊包括微控制器和存儲(chǔ)有控制指令數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器，控制單元以控制接口連接至行走單元、抓取單元、探測(cè)單元，當(dāng)智能小車接收遙控單元收到的遠(yuǎn)程遙控指令時(shí)，遙控單元的接收模塊把指令傳送給控制單元，控制單元中決策模塊的微控制器收到遙控指令后，根據(jù)探測(cè)單元輸入的探測(cè)數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)器內(nèi)選擇對(duì)應(yīng)的控制指令數(shù)據(jù)，經(jīng)控制接口向行走單元、抓取單元、探測(cè)單元發(fā)出控制指令。
[0006]所述行走單元為六輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式機(jī)構(gòu)，控制單元通過設(shè)置行走單元各輪的不同旋轉(zhuǎn)狀態(tài)來進(jìn)行行走單元的轉(zhuǎn)向。
[0007]所述抓取單元為包括四個(gè)舵機(jī)的六自由度的機(jī)械手。
[0008]所述超聲波模塊為HC-SR04超聲波模塊。
[0009]所述人體紅外模塊為HR-SR501人體感應(yīng)模塊。
[0010]所述畫面采集模塊包括高清微型攝像機(jī)、PFV顯示器、2000MV發(fā)射機(jī)和2000MV的接收機(jī)。
[0011]當(dāng)所述微控制器收到遙控指令后，根據(jù)探測(cè)單元輸入的探測(cè)數(shù)據(jù)，無法在存儲(chǔ)器內(nèi)查找到對(duì)應(yīng)的控制指令時(shí)，控制單元不對(duì)該遙控指令進(jìn)行響應(yīng)，同時(shí)通過遙控單元向位于遠(yuǎn)程的畫面顯示模塊發(fā)送警告信息。
[0012]所述微控制器為STM32F103Z單片機(jī)。
[0013]本實(shí)用新型中，行走單元為一六輪機(jī)構(gòu)，其包括搖桿、固定車架、車輪、直流電機(jī)、舵機(jī)和彈簧，行走單元為六輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)式機(jī)構(gòu)，控制單元通過設(shè)置行走單元各輪的不同旋轉(zhuǎn)狀態(tài)來進(jìn)行行走單元的轉(zhuǎn)向，這使得本產(chǎn)品擁有很強(qiáng)的越障能力，在行走時(shí)，能夠平穩(wěn)而快速的前進(jìn)。當(dāng)遇到障礙物時(shí)，由前輪帶動(dòng)，后面四個(gè)輪子推動(dòng)前輪往上攀爬；當(dāng)前輪爬上障礙物時(shí)，在前輪的拉動(dòng)和彈簧的反作用力下，中間輪會(huì)跨過障礙，再拉動(dòng)最后的輪子上去，越過障礙后在彈簧復(fù)位的作用下，車子又能夠直線行駛從而實(shí)現(xiàn)越障救援機(jī)器人的越障功能。
[0014]本實(shí)用新型中，智能小車的探測(cè)單元包括超聲波模塊，探測(cè)單元的輸出端分別與控制單元和遙控單元相連，當(dāng)智能小車接收遙控單元收到的遠(yuǎn)程遙控指令時(shí)，遙控單元的接收模塊把指令傳送給控制單元，控制單元中決策模塊的微控制器收到遙控指令后，根據(jù)探測(cè)單元輸入的探測(cè)數(shù)據(jù)，從存儲(chǔ)器內(nèi)選擇對(duì)應(yīng)的控制指令數(shù)據(jù)，經(jīng)控制接口向行走單元、抓取單元、探測(cè)單元發(fā)出控制指令，當(dāng)所述微控制器收到遙控指令后，根據(jù)探測(cè)單元輸入的探測(cè)數(shù)據(jù)，無法在存儲(chǔ)器內(nèi)查找到對(duì)應(yīng)的控制指令時(shí)，控制單元不對(duì)該遙控指令進(jìn)行響應(yīng)，同時(shí)通過遙控單元向位于遠(yuǎn)程的畫面顯示模塊發(fā)送警告信息。這使得本產(chǎn)品可以根據(jù)當(dāng)前環(huán)境，有選擇地執(zhí)行遠(yuǎn)程遙控指令，例如當(dāng)智能小車通過超聲波模塊探測(cè)到當(dāng)前不能進(jìn)行越障，但收到遠(yuǎn)程端的越障指令時(shí)，智能小車會(huì)拒絕響應(yīng)此錯(cuò)誤指令，同時(shí)向遙控端發(fā)出警生口 ο
[0015]本實(shí)用新型中，超聲波模塊為HC-SR04超聲波模塊，能夠?qū)?cm-400cm的距離進(jìn)行非接觸式測(cè)量。精確度高，穩(wěn)定性好。通過計(jì)算超聲波發(fā)射與接收時(shí)所測(cè)的距離比，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)前方是否有障礙物，給智能小車的行動(dòng)提供準(zhǔn)確的環(huán)境數(shù)據(jù)。
[0016]本實(shí)用新型中，人體紅外模塊為HR-SR501人體感應(yīng)模塊，屬于基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制模塊，具有靈敏度高，可靠性強(qiáng)，而且工作于超低壓工作模式，能在惡劣環(huán)境救援現(xiàn)場(chǎng)搜尋幸存者。
[0017]本實(shí)用新型中，畫面采集模塊包括高清微型攝像機(jī)、PFV顯示器、2000MV發(fā)射機(jī)和2000MV的接收機(jī)，該組合可以實(shí)現(xiàn)在8公里的范圍內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能為救援人員提供現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)時(shí)畫面。
[0018]本實(shí)用新型中，所述微控制器為STM32F103Z單片機(jī)，該單片機(jī)采用無需操作系統(tǒng)的嵌入式架構(gòu)，使得其控制方式能完全針對(duì)小車來設(shè)計(jì)，硬件運(yùn)行效率更高，而且該單片機(jī)支持多達(dá)51個(gè)快速I /0端口，所有I/O 口均可以映像到16個(gè)外部中斷，使得該微控制器可以高效地控制行走單元、抓取單元、探測(cè)單元，從而讓智能小車擁有良好的設(shè)備搭配能力。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明；
[0020]附圖1是本實(shí)用新型所述廣品的不意圖；
[0021]圖中:1_行走單元，2-直流電機(jī)，3-抓取單元，4-車輪。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，一種越障救援智能小車，所述智能小車包括行走單元1、抓取單元3、探測(cè)單元、控制單元和遙控單元，所述行走單元為一六輪機(jī)構(gòu)，其包括搖桿、固定車架、車輪4、直流電機(jī)2、舵機(jī)和彈簧；所述探測(cè)單元包括超聲波模塊、人體紅外模塊和畫面采集模塊；所述遙控單元包括接收模塊、信息傳送模塊、遠(yuǎn)程遙控端和位于遠(yuǎn)程的畫面顯示模塊；所述探測(cè)單元與控制單元相連，所述遙控單元經(jīng)信息傳送模塊連接至外部遠(yuǎn)程遙控發(fā)起端，遙控單元以接收模塊與控制單元相連；所述控制單元包括控制接口和決策模塊，決策模塊包括微控制器和