CN101927500A - 地震搜救机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地震搜救机器人，所述机器人为蛇形机器人，包括控制装置、探测装置、至少一管体及传输线路；所述控制装置用以控制机器人的行为活动；所述探测装置与控制装置相连，用以探测被困人员所在位置；所述管体与控制装置相连，用以向被困人员提供水、食物等救援物资；所述传输线路设于所述机器人体内与控制装置相连，用以将接收到的探测信息传递给救援人员。本发明利用探测装置可以探测出被困人员的方位、周围地形以及被困对象有无生命迹象，并将信息传输给救援的工作人员，使救援工作能够更直接有效地进行，提高了救援效率；此外还可以为被困人员提供水、液体食物等救援物资，为被困人员提供了充分的准备，赢得了宝贵的时间。

Description

地震搜救机器人
技术领域
本发明属于电子信息领域，涉及一种机器人，尤其涉及一种地震搜救机器人。
背景技术
中国是震灾频发的国家，如1976年的唐山大地震和2008年的四川大地震，都对国家和人民造成了无法挽回的巨大损失，只有加强地震现场的应急搜救措施，才是保障人民生命财产安全、减轻地震灾害的有效途径。如今，用钢筋、预制板建成的高楼大厦到处耸立，一旦遇到强烈地震倒塌后将给救援工作带来极大困难。唐山大地震就是因为缺少设备，使很多被埋压受伤人员未能被及时发现得到抢救而造成死亡。目前地震灾害中，仅依靠现有设备即使发现埋压在废墟深处的人员，有时也因埋压太深而无法及时施救，因此急需发明一种有效的搜救设备，在救援人员将被压的人救出之前，为被埋压人员提供水和食物等物资，为救援人员赢得宝贵的施救时间。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种地震搜救机器人。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种地震搜救机器人，所述机器人为蛇形机器人，包括：
控制装置，用以控制机器人的行为活动；
探测装置，与控制装置相连，用以探测被困人员所在位置；
至少一管体，与控制装置相连，用以向被困人员提供水、食物等救援物资；及
传输线路，设于所述机器人体内与控制装置相连，用以将控制装置中的信息传递给救援人员。
作为本发明的一种优选方案，所述管体由所述机器人头部延伸至尾部。
作为本发明的另一种优选方案，所述机器人设有信号采集装置，用以采集被困人员的图像、语音信号等信息；所述信号采集装置设置于所述机器人头部，且与所述控制装置相连。
作为本发明的再一种优选方案，所述机器人设有通信装置，用以为被困人员和救援人员通话，所述通信装置设置于所述机器人头部或接近头部的位置，且与所述控制装置相连。
作为本发明的再一种优选方案，所述机器人设有录音装置，用以记录被困人员的需求声音传达给救援人员；和放音装置，用以将救援人员提供的救助指导信息播放给被困人员，实现被困人员自身能力范围内的自救；所述录音装置和放音装置均设置于所述机器人头部或接近头部的位置，且与所述控制装置相连。
作为本发明的再一种优选方案，所述控制装置采用主从式控制方式。
作为本发明的再一种优选方案，所述控制装置是单片机。
作为本发明的再一种优选方案，所述探测装置包括激光传感器、或/和超声传感器、或/和红外传感器、或/和光敏传感器。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种适用于地震被困人员的地震搜救机器人，其利用探测装置可以探测出被困人员的方位、周围地形以及被困对象有无生命迹象，并将信息传输给救援的工作人员，使救援工作能够更直接有效地进行，提高了救援效率；此外本发明提供的地震搜救机器人还可以为被困人员提供水、液体食物等救援物资，为被困人员等待救援提供了充分的准备，同时也赢得了宝贵的救援时间，提高了被困人员的救活率。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为本发明的外部形态结构示意图；
图2为本发明的实施例四的内部电路系统框图；
图3为本发明的硬件结构示意图；
图4为本发明的语音录放芯片结构示意图。
具体实施方式
本发明是一种地震搜救机器人，所述机器人为蛇形机器人，包括控制装置、管体和探测装置。
实施例一
所述机器人为蛇形机器人，这种身形有利于机器人顺利通过空隙找到被埋压人员；所述机器人头部设有探测装置，用以探测被困人员所在位置；所述机器人体内设有控制装置，用以控制机器人的行为活动；所述机器人体内还设有至少一个管体，用以向被困人员提供水、液体食物等救援物资；所述管体由所述机器人头部延伸至尾部；所述机器人体内设有传输线路，与控制装置相连，用以将被困人员的信息传递给救援人员；所述控制装置与所述探测装置相连，控制所述探测装置的探测行为，并接收探测到的信息；所述控制装置与所述管体相连，控制管体内水或食物的流通。所述控制装置通过传输线路将被困人员的信息传递给救援人员。
本发明提供的地震搜救机器人的主要任务是在未知环境下依靠多传感器信息，提供与环境有关的足够、可靠的信息，使机器人能够自主规划路径、躲避障碍物，最终向目标靠近。
所述控制装置采用主从式控制方式；所述探测装置选用了激光传感器、超声传感器、红外传感器、光敏传感器等多种类型的传感器，它们之间相互组合，实现机器人的测距、避障、寻找目标等功能。
本发明的工作原理是：所述控制装置首先把来自几个独立传感器的报告合成为一个总的输入，然后根据所获取的传感器报告进行推断，将传感器报告扩展成目标报告。
本发明提供的地震搜救机器人具有测距、自动避障、自动寻找目标等功能，每一个功能均由几种不同类型的传感器共同实现，具体传感器的选用如下：
1)测距传感器
测距传感器选用了三种类型的传感器：激光传感器、超声传感器、红外传感器。
2)避障传感器
避障传感器选用了三种类型的传感器：激光传感器、超声传感器、红外传感器。
3)寻找目标传感器
寻找目标传感器选用了两种类型的传感器：红外传感器和光敏传感器。
本发明的硬件结构为：为减轻主控器的负担，系统采用主从式控制方式。分别用三个MCS-96单片机处理来自测距传感器、避障传感器、寻找目标传感器的数据，最后把处理好的数据通过RS-232串口上传至PC机，由PC机做出下一步的处理，硬件结构如图3所示。
实施例二
本实施例与实施例一的区别在于，所述机器人还设有信号采集装置，用以采集被困人员的图像、语音信号等信息；所述信号采集装置设置于所述机器人头部，且与所述控制装置相连。
实施例三
本实施例与实施例一和二的区别在于，所述机器人还设有通信装置，用以为被困人员和救援人员通话，所述通信装置设置于所述机器人头部或接近头部的位置，且与所述控制装置相连。
实施例四
本实施例与实施例一、二和三的区别在于，所述机器人还设有录音装置，用以记录被困人员的需求声音传达给救援人员；放音装置，用以将救援人员提供的救助指导信息播放给被困人员，实现被困人员自身能力范围内的自救；所述录音装置和放音装置均设置于所述机器人头部或接近头部的位置，且与所述控制装置相连。
所述录音装置和放音装置的功能由语音录放芯片实现，其电路图如图4所示。其中，单片机是主控芯片；ISD4004是一种集成的语音录放电路，能录音8-16分钟，10万次录音周期；单片机通过ISD4004录音后，再通过放大器LM386M-1驱动扬声器放出声音。
本发明提供了一种适用于地震被困人员的地震搜救机器人，其利用探测装置可以探测出被困人员的方位、周围地形以及被困对象有无生命迹象，并将信息传输给救援的工作人员，使救援工作能够更直接有效地进行，提高了救援效率；此外本发明提供的地震搜救机器人还可以为被困人员提供水、液体食物等救援物资，为被困人员等待救援提供了充分的准备，同时也赢得了宝贵的救援时间，提高了被困人员的救活率。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其他形式、结构、布置、比例，以及用其他元件、材料和部件来实现。

Claims (8)

1.一种地震搜救机器人，其特征在于：所述机器人为蛇形机器人，包括：
控制装置，用以控制机器人的行为活动；
探测装置，与控制装置相连，用以探测被困人员所在位置；
至少一管体，与控制装置相连，用以向被困人员提供水、食物等救援物资；及
传输线路，设于所述机器人体内与控制装置相连，用以将接收到的探测信息传递给救援人员。
2.根据权利要求1所述的地震搜救机器人，其特征在于：所述管体由所述机器人头部延伸至尾部。
3.根据权利要求1所述的地震搜救机器人，其特征在于：所述机器人设有信号采集装置，用以采集被困人员的图像、语音信号等信息；所述信号采集装置设置于所述机器人头部，且与所述控制装置相连。
4.根据权利要求1所述的地震搜救机器人，其特征在于：所述机器人设有通信装置，用以为被困人员和救援人员通话，所述通信装置设置于所述机器人头部或接近头部的位置，且与所述控制装置相连。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的地震搜救机器人，其特征在于：所述机器人设有
录音装置，用以记录被困人员的需求声音传达给救援人员；
放音装置，用以将救援人员提供的救助指导信息播放给被困人员，实现被困人员自身能力范围内的自救；
所述录音装置和放音装置均设置于所述机器人头部或接近头部的位置，且与所述控制装置相连。
6.根据权利要求1所述的地震搜救机器人，其特征在于：所述控制装置采用主从式控制方式。
7.根据权利要求1所述的地震搜救机器人，其特征在于：所述控制装置是单片机。
8.根据权利要求1所述的地震搜救机器人，其特征在于：所述探测装置包括激光传感器、或/和超声传感器、或/和红外传感器、或/和光敏传感器。
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