CN102528792B - 一种利用sms通讯的搜救机器人 - Google Patents
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Abstract
一种利用SMS通讯的搜救机器人，控制器和人体感应模块设置在机身内，运动机构包括一个带有轮子或履带的底盘，机身设置在底盘上，底盘的两侧对称设有轮子或履带，两组各自独立设置的驱动机构分别与底盘两侧的轮子或履带连接；环境监测模块由设置在底盘下方和机身上部的传感器以及分析处理模块构成；在机身内还设有GSM模块和GPS模块；控制器分别与环境监测模块和人体感应模块连接，以接收检测信息并进行分析处理。实现了应用SMS通过通用GSM网络对搜救机器人进行控制和通讯，有效的降低了进行搜救任务的成本。机器人行动灵活，有效避免了搜救任务中搜救人员的伤亡发生的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子机器人领域，具体地说是一种利用SMS通讯的搜救机器人。
背景技术
在控制机器人方面也有一些应用，在中国实用新型专利说明书，公告号“CN2754288”，中描述了一种利用手机对机器人遥控操作的系统，包括执行机构、控制单元、通信单元、通信网、遥控器采用手机等终端，经通信单元、通信网与机器人建立通信连接，即可实现对机器人的操作控制。有效的降低了机器人的远程控制成本。但是该方法依赖于数据的不间断传输，对无线网络的稳定性和传输速率要求较高，难以实施。因此，在搜救机器人领域目前国际常用的做法仍是通过线缆或短距离无线通讯对机器人进行控制和实现数据通讯。现有搜救机器人通常由操作人员通过搜救机器人传回的视频等信息对机器人进行操作，控制机器人进行搜救工作。搜救机器人通常通过线缆或短距离无线通讯与操作人员的控制端相连。主要的缺点在于搜救机器人开展搜救需要操作人员在靠近现场的地点进行对机器人的操作，无法完全保障人员的安全。若采用无线网络控制首先是成本较高，其次容易收到干扰信号不稳定。
SMS是Short Messaging Service（短消息服务）的缩写，是一种使用移动设备可以发送和接收文本信息的技术。一则SMS信息最多可达160个字节，故而其通讯费用十分低廉。大家熟知的GSM及以后的网络都对SMS提供了支持。移动电话生产厂商为GSM研制了一整套AT指令，其中就包括对SMS的控制。应用GSM的移动设备通过SMS发送和接受指令可以开发出多种极具实用性的应用。近年来主要在智能家居控制电器上有较为突出的应用，例如可以通过短信远程控制空调、热水器等家用电器，在工业上主要应用在对仪表数据的远程查看等方面。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用SMS通讯的搜救机器人，应用SMS通过通用GSM网络对搜救机器人进行控制和通讯，降低进行搜救任务的成本，并且具有行动灵活的特点。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种利用SMS通讯的搜救机器人，设有机身、运动机构、控制器、环境监测模块和人体感应模块，控制器和人体感应模块设置在机身内，运动机构包括一个带有轮子或履带的底盘，机身设置在底盘上，底盘的两侧对称设有轮子或履带，两组各自独立设置的驱动机构分别与底盘两侧的轮子或履带连接，用于分别驱动底盘两侧的轮子或履带以不同的速度正转或反转；环境监测模块由设置在底盘下方和机身上部的传感器以及分析处理模块构成，底盘下方的传感器分布在机器人的前后方及左右两侧，机身上部的传感器分布在机身的四周；在机身内还设有GSM模块和GPS模块；控制器分别与环境监测模块和人体感应模块连接，以接收检测信息并进行分析处理；GPS模块用于GPS定位，并将定位信息传输至控制器；控制器与两组驱动机构连接以分别控制其运行；控制器通过数据传输线路与GSM模块连接，并通过GSM模块利用SMS与搜救人员的控制终端无线通讯。
所述的底盘呈正六边形，机身设置在底盘的中心，底盘上的轮子或履带的旋转轴平行与底盘的两条对边，底盘两侧的轮子或履带之间的距离小于底盘的对角线长度。
所述的机身上部设有8个传感器，8个传感器呈米字型分布。
本发明的有益效果是：实现了应用SMS通过通用GSM网络对搜救机器人进行控制和通讯。解决了搜救机器人搜救时远距离操控的问题，并有效的降低了进行搜救任务的成本。本发明的结构和形状设计使机器人拥有在灾难发生地点的完全自主行动的能力，无需人员操作，行动灵活，有效避免了搜救任务中搜救人员的伤亡发生的可能性。
附图说明
图1是本发明搜救机器人模块连接示意图。
图2是本发明搜救机器人的外部结构示意图。
图3是本发明搜救机器人的外部俯视图。
图中标记：1、机身，2、运动机构，201、底盘，202、轮子，203、驱动机构，3、控制器，4、环境监测模块，401、传感器，5、人体感应模块，6、GSM模块，7、GPS模块。
具体实施方式
如图所示，一种利用SMS通讯的搜救机器人，设有机身1、运动机构2、控制器3、环境监测模块4和人体感应模块5。环境监测模块4用于探测周围的环境信息，作为机器人的行动的判断依据。人体感应模块5可采用人体红外线探测器或现有的搜救中使用的生命探测仪，用于探测救灾现场的被困人员生命特征，以确定被困人员的位置。控制器3和人体感应模块5设置在机身1内。运动机构2包括一个带有轮子202或履带的底盘201，在附图中只表示出了设置轮子的形式，但可以采用履带替换。机身1设置在底盘201上，底盘201的两侧对称设有轮子202或履带，两组各自独立设置的驱动机构203分别与底盘201两侧的轮子202或履带连接，用于分别驱动底盘201两侧的轮子202或履带以不同的速度正转或反转。可实现机器人原地转圈、直行、后退、行进中左右转弯、后退中左右转弯等动作。驱动机构203在机器人的外部结构图中为表示出，驱动机构203可以采用通常的设置形式，包括电机、传动带或传动齿轮组。由电机驱动轮子202或履带运转。环境监测模块4由设置在底盘201下方和机身1上部的传感器401以及分析处理模块构成。传感器401为机器视觉系统，包括摄像头。通过摄像头采集障碍物信息，将该信息传递给分析处理模块，分析处理模块设置在机身1内，采用相应的分析检测软件进行图像匹配与处理，输出障碍物信息指令给控制器，控制机器人执行机构做出壁障动作。底盘201下方的传感器401分布在机器人的前后方及左右两侧，用于检测机器人周围的地面环境。机身1上部的传感器401分布在机身1的四周，用于检测机器人四周障碍物的情况。在机身1内还设有GSM模块6和GPS模块7，控制器3分别与环境监测模块4和人体感应模块5连接，以接收检测信息并进行分析处理。GPS模块7用于GPS定位，并将定位信息传输至控制器3；控制器3与两组驱动机构203连接以分别控制其运行；控制器3通过数据传输线路与GSM模块6连接，并通过GSM模块6利用SMS与搜救人员的控制终端无线通讯。控制器3可以采用一个ＡＶＲ单片机或其他微机及其外围电路组成，由预先写入的控制程序控制单片机自主判断由传感器收集的信息，自主判断控制机器人的行进进行搜救工作。当生命探测模块发现被困人员时通过GSM模块将GPS收集到的位置信息通过SMS发送给救援人员。
所述的底盘201呈正六边形，机身1设置在底盘201的中心，底盘201上的轮子202或履带的旋转轴平行与底盘201的两条对边，底盘201两侧的轮子202或履带之间的距离小于底盘201的对角线长度。这种形状设计使机器人的四周具有基本相同的尺寸，利于机器人在前进、后退或向各个方向转弯时判断自身能否顺利通过，并且不容易被障碍卡住，行动灵活。并且正六边形的底盘形状设计与同样功能的圆形底盘相比，其尺寸更小，稳定性更高。
所述的机身1上部设有8个传感器401，8个传感器401呈米字型分布，以最少的传感器设置数量获得全方位的环境探测信息。
本发明的机器人可以自主的在灾难环境下行进。通过搭载的功能模块可实现自主搜救功能。将搜救机器人投入灾区工作后，不需要人员再对其操作。在灾区空间狭小的复杂条件下该机器人可以通过自身安装的传感器自主避障运行，通过控制器预先写入的搜救程序自主工作。搜寻到有生命体征的被困人员后，可以通过自身携带的GSM模块及GPS模块自动向搜救人员发送被控人员的位置信息。
Claims (1)
1.一种利用SMS通讯的搜救机器人，设有机身（1）、运动机构（2）、控制器（3）、环境监测模块（4）和人体感应模块（5），控制器（3）和人体感应模块（5）设置在机身（1）内，其特征在于：运动机构（2）包括一个带有轮子（202）或履带的底盘（201），机身（1）设置在底盘（201）上，底盘（201）的两侧对称设有轮子（202）或履带，两组各自独立设置的驱动机构（203）分别与底盘（201）两侧的轮子（202）或履带连接，用于分别驱动底盘（201）两侧的轮子（202）或履带以不同的速度正转或反转；环境监测模块（4）由设置在底盘（201）下方和机身（1）上部的传感器（401）以及分析处理模块构成，底盘（201）下方的传感器（401）分布在机器人的前后方及左右两侧，机身（1）上部的传感器（401）分布在机身（1）的四周；在机身（1）内还设有GSM模块（6）和GPS模块（7）；控制器（3）分别与环境监测模块（4）和人体感应模块（5）连接，以接收检测信息并进行分析处理；GPS模块（7）用于GPS定位，并将定位信息传输至控制器（3）；控制器（3）与两组驱动机构（203）连接以分别控制其运行；控制器（3）通过数据传输线路与GSM模块（6）连接，并通过GSM模块（6）利用SMS与搜救人员的控制终端无线通讯；所述的底盘（201）呈正六边形，机身（1）设置在底盘（201）的中心，底盘（201）上的轮子（202）或履带的旋转轴平行与底盘（201）的两条对边，底盘（201）两侧的轮子（202）或履带之间的距离小于底盘（201）的对角线长度；所述的机身（1）上部设有8个传感器（401），8个传感器（401）呈米字型分布。
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