CN103816626A - 一种森林灭火机器人行走控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种森林灭火机器人行走控制系统，包括用于驱动多个行走机构电机的电机驱动器和与电机驱动器相接的控制器模块，以及与控制器模块相接的数据存储器模块和无线通信模块，控制器模块的输入端接有GPS定位模块、压力传感器、温度传感器、烟雾传感器、红外传感器、超声波传感器、水平姿态传感器、摄像头和亮度传感器，控制器模块的输出端接有照明灯驱动电路模块，照明灯驱动电路模块的输出端接有照明灯。本发明结构简单，设计合理，实现方便，智能化程度高，功能完备，工作可靠性高，维护维修成本低，应用在森林灭火机器人上，能够实现森林灭火机器人的自动灭火，灭火效率高，机动性强，将减少森林火灾带来的影响，便于推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，尤其是涉及一种森林灭火机器人行走控制系统。
背景技术
森林是人类宝贵的自然资源，它不仅能够为我国社会主义建设事业和人民生产、生活的需要提供大量的木材和林副产品，而且还能涵养水源，保持水土，调节气候，防风固沙，保护农田，美化环境，净化大气，防治污染，维持生态平衡，以及加强国防建设，都有及其重要的作用。然而火灾是森林的大敌。在破坏森林的各种因素中，以森林火灾最为严重。它能在很短时间内，烧毁大面积的森林和大量的林副产品，排行林分结构和森林环境，排行自然界生态平衡，造成气候失调，水土流失，河流淤塞，洪水泛滥或水源枯竭。有时引起山洪爆发，冲毁农田，直接危害农业生产。扑救森林火灾需要消耗大量的人力、物力、和财力，甚至发生人身伤亡事故。
目前森林灭火主要采用人工灭火，即通过组织人力进行灭火。人工灭火最大的缺点是容易造成灭火人员的伤亡，另外，在有些火势比较大情况下，考虑到人员安全，灭火工作无法实施。
另外，森林灭火采用飞机灭火和人工降雨的方式，这些方式虽然能够减少人员伤亡和实现大面积的灭火，但是缺乏人工灭火的针对性和机动性，对一些局部火灾不能发挥作用。因此，有人提出了一种可以代替人工、有针对性和机动性的进行森林灭火的森林灭火机器人，但是森林中地形复杂，因此，森林灭火机器人的稳定、快速、自主行走又成了森林灭火机器人的技术核心问题，现有技术还不能很好的解决这一问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种森林灭火机器人行走控制系统，其结构简单，设计合理，实现方便，智能化程度高，功能完备，工作可靠性高，维护维修成本低，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种森林灭火机器人行走控制系统，所述森林灭火机器人的行走机构由多个行走机构电机带动，其特征在于：包括用于驱动多个行走机构电机的电机驱动器和与电机驱动器相接的控制器模块，以及与控制器模块相接的数据存储器模块和用于实现所述森林灭火机器人与外界控制设备进行无线通信的无线通信模块，所述控制器模块的输入端接有用于对所述森林灭火机器人的所在位置进行定位的GPS定位模块、用于对所述森林灭火机器人发生碰撞进行检测的压力传感器、用于对所述森林灭火机器人所处环境温度进行检测的温度传感器、用于对所述森林灭火机器人所处环境烟雾浓度进行检测的烟雾传感器、用于感测所述森林灭火机器人与障碍物接近程度的红外传感器、用于感测所述森林灭火机器人与障碍物距离的超声波传感器、用于感测所述森林灭火机器人倾角的水平姿态传感器、用于感测所述森林灭火机器人周围环境的摄像头和用于感测所述森林灭火机器人所处环境亮度的亮度传感器，所述控制器模块的输出端接有照明灯驱动电路模块，所述照明灯驱动电路模块的输出端接有用于为所述森林灭火机器人行走照明的照明灯。
上述的一种森林灭火机器人行走控制系统，其特征在于：所述控制器模块为可编程逻辑控制器。
上述的一种森林灭火机器人行走控制系统，其特征在于：所述无线通信模块为3G无线通信模块、GPRS无线通信模块或CDMA无线通信模块。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用了集成化、模块化的设计，结构简单，设计合理，实现方便。
2、本发明的智能化程度高，通过将本发明安装在森林灭火机器人上，能够实现森林灭火机器人的自主行走。
3、本发明的功能完备，采集的参数多，具有避障功能和姿态检测功能，能够在对参数分析处理后，实现森林灭火机器人的稳定、快速行走。
4、本发明的工作可靠性高，无需经常维护维修，一次投入能够长期使用，维护维修成本低。
5、本发明应用在森林灭火机器人上，能够实现森林灭火机器人的自动灭火，灭火效率高，机动性强，将减少森林火灾带来的影响，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本发明结构简单，设计合理，实现方便，智能化程度高，功能完备，工作可靠性高，维护维修成本低，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电路原理框图。
附图标记说明:
1—电机驱动器； 2—控制器模块； 3—数据存储器模块；
4—无线通信模块； 5—GPS定位模块； 6—压力传感器；
7—温度传感器； 8—烟雾传感器； 9—红外传感器；
10—超声波传感器； 11—水平姿态传感器； 12—摄像头；
13—亮度传感器； 14—照明灯驱动电路模块；
15—照明灯； 16—行走机构电机。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括用于驱动多个行走机构电机16的电机驱动器1和与电机驱动器1相接的控制器模块2，以及与控制器模块2相接的数据存储器模块3和用于实现所述森林灭火机器人与外界控制设备进行无线通信的无线通信模块4，所述控制器模块2的输入端接有用于对所述森林灭火机器人的所在位置进行定位的GPS定位模块5、用于对所述森林灭火机器人发生碰撞进行检测的压力传感器6、用于对所述森林灭火机器人所处环境温度进行检测的温度传感器7、用于对所述森林灭火机器人所处环境烟雾浓度进行检测的烟雾传感器8、用于感测所述森林灭火机器人与障碍物接近程度的红外传感器9、用于感测所述森林灭火机器人与障碍物距离的超声波传感器10、用于感测所述森林灭火机器人倾角的水平姿态传感器11、用于感测所述森林灭火机器人周围环境的摄像头12和用于感测所述森林灭火机器人所处环境亮度的亮度传感器13，所述控制器模块2的输出端接有照明灯驱动电路模块14，所述照明灯驱动电路模块14的输出端接有用于为所述森林灭火机器人行走照明的照明灯15。
如图1所示，本实施例中，所述控制器模块2为可编程逻辑控制器。所述无线通信模块4为3G无线通信模块、GPRS无线通信模块或CDMA无线通信模块。
本发明的工作原理及工作过程是：GPS定位模块6采集森林灭火机器人所在的位置传输到控制器模块2，压力传感器6采集森林灭火机器人碰撞的压力传输到控制器模块2，温度传感器7采集森林灭火机器人周围的温度传输到控制器模块2，烟雾传感器8采集森林灭火机器人周围的烟雾传输到控制器模块2，红外传感器9采集森林灭火机器人与障碍物的近程度传输到控制器模块2，超声波传感器10采集森林灭火机器人与障碍物的距离传输到控制器模块2，水平姿态传感器11采集森林灭火机器人的倾角传输到控制器模块2，摄像头12采集森林灭火机器人周围的环境传视频输到控制器模块2，亮度传感器13采集森林灭火机器人周围的亮度传输到控制器模块2，控制器模块2分析处理以上数据，将数据存储到数据存储器模块3，并根据分析处理结果通过电机驱动器模块1驱动行走机构电机行走灭火，当森林灭火机器人周围的亮度不足时，照明灯驱动电路模块14点亮照明灯15，同时，控制器模块2还能根据温度传感器7和烟雾传感器8采集到的信号，判断出火灾灾情的程度，根据GPS定位模块6采集到的数据判断到森林灭火机器人所在位置及发生火灾的位置；另外，控制器模块2还能通过无线通信模块4把火灾灾情的程度、行走情况以及森林灭火机器人所在位置和发生火灾的位置传给外界控制设备，供用户进行分析处理，并对该森林灭火机器人进行管理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (3)
1.一种森林灭火机器人行走控制系统，所述森林灭火机器人的行走机构由多个行走机构电机（16）带动，其特征在于：包括用于驱动多个行走机构电机（16）的电机驱动器（1）和与电机驱动器（1）相接的控制器模块（2），以及与控制器模块（2）相接的数据存储器模块（3）和用于实现所述森林灭火机器人与外界控制设备进行无线通信的无线通信模块（4），所述控制器模块（2）的输入端接有用于对所述森林灭火机器人的所在位置进行定位的GPS定位模块（5）、用于对所述森林灭火机器人发生碰撞进行检测的压力传感器（6）、用于对所述森林灭火机器人所处环境温度进行检测的温度传感器（7）、用于对所述森林灭火机器人所处环境烟雾浓度进行检测的烟雾传感器（8）、用于感测所述森林灭火机器人与障碍物接近程度的红外传感器（9）、用于感测所述森林灭火机器人与障碍物距离的超声波传感器（10）、用于感测所述森林灭火机器人倾角的水平姿态传感器（11）、用于感测所述森林灭火机器人周围环境的摄像头（12）和用于感测所述森林灭火机器人所处环境亮度的亮度传感器（13），所述控制器模块（2）的输出端接有照明灯驱动电路模块（14），所述照明灯驱动电路模块（14）的输出端接有用于为所述森林灭火机器人行走照明的照明灯（15）。
2.按照权利要求1所述的一种森林灭火机器人行走控制系统，其特征在于：所述控制器模块（2）为可编程逻辑控制器。
3.按照权利要求1所述的一种森林灭火机器人行走控制系统，其特征在于：所述无线通信模块（4）为3G无线通信模块、GPRS无线通信模块或CDMA无线通信模块。
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