CN104698940B - 适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统及工作方法，本控制系统包括：车体，该车体上设有机械臂、视频采集模块，机械臂的前端夹持汽车尾气采样探头，机械臂的动作模块、视频采集模块与控制单元相连，控制单元与无线模块相连，适于将视频采集信号发送至上位机，并接收上位机发送的机械臂控制信号，以实现将采样探头插入排气管或从排气管拔出。本发明是为实现汽车尾气检测站操作者可以通过远程遥控的方法实现汽车尾气分析仪的采样探头自动插拔而设计的，能够实现远程上位机与控制车体之间的数据通信，能够使得车体执行操作者发送的控制指令，同时能将作业现场数据发送给操作者。

Description

适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统及工作方法
技术领域
本发明涉及一种汽车尾气采样探头自动拔插装置，尤其是一种基于WiFi的无线局域网控制的可视汽车尾气采样探头自动拔插控制系统及工作方法。
背景技术
大量的实验研究和流行病学研究表明,汽车尾气可对人体呼吸系统、免疫功能、生殖功、能产生一定的危害,导致呼吸系统免疫力下降,慢性气管炎、哮喘等发病率升高,肺功能下降,眼部刺激、机体对感染其他疾病的抵抗力降低等。汽车尾气中的芳香族化合物及其衍生物、有毒有害重金属有可能对人体产生致癌效应,给人体健康带来不可逆转的危害。
汽车尾气检测站工作人员每天面对大量尾气，该如何尽量避免对身体带来的危害成为一个紧要的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统及工作方法，其解决了汽车在进行尾气检测时，实现自动化尾气数据采集的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统，包括：车体，该车体上设有机械臂、视频采集模块，所述机械臂的前端夹持汽车尾气采样探头，所述机械臂的各关节驱动、视频采集模块与控制单元相连，所述控制单元与无线模块相连，适于将视频采集信号发送至上位机，并接收上位机发送的机械臂控制信号，以实现将采样探头插入排气管或从排气管拔出。
进一步，所述车体内设有控制车轮的直流电机，该直流电机的驱动模块与控制单元相连，且所述控制单元还适于根据上位机的相应指令控制车体运动。
进一步，所述视频采集模块由一支撑臂撑起，且该支撑臂的各关节驱动以及机械臂的各关节驱动分别采用相应舵机驱动；所述控制单元与各舵机控制端相连，且适于根据上位机实现控制机械臂、支撑臂动作。
又一方面，本发明还提供了一种适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统的工作方法，所述控制系统包括：视频采集模块、设有机械臂的车体，且机械臂的前端夹持汽车尾气采样探头；所述机械臂的各关节驱动、视频采集模块，以及无线模块分别与控制单元相连；所述工作方法包括：将视频采集信号发送至上位机，并接收上位机发送的机械臂控制信号，以实现将采样探头插入排气管或从排气管拔出。
进一步，所述工作方法还包括：所述车体内设有控制车轮的直流电机，该直流电机的驱动模块与控制单元相连，且所述控制单元还适于根据上位机的相应指令控制车体运动。
进一步，所述视频采集模块由一支撑臂撑起，且该支撑臂的各关节驱动以及机械臂的各关节驱动分别采用相应舵机驱动；所述控制单元与各舵机控制端相连，且适于根据上位机实现控制机械臂、支撑臂动作。
本发明的有益效果是，本发明是为实现汽车尾气检测站操作者可以通过远程遥控的方法实现汽车尾气采样探头自动插拔而设计的，能够实现远程上位机与控制车体之间的数据通信，能够使得车体执行操作者发送的控制指令，同时能将作业现场数据(视频，机械手臂运行状态等信息)发送给操作者。数据通信通过远距离传输、遥控，能够保证通信的高速和实时性；从而在保证汽车尾气检测站人员健康的同时，确保系统工作的实时性和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1示出了本发明的控制系统的原理框图；
图2示出了本发明的控制系统的工作示意图；
图3示出了车体的控制原理图。
图中：车体1、机械臂2、采样探头3、视频采集模块4、上位机5、尾气分析仪6、排气管7、直流电机8。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
图1示出了本发明的控制系统的原理框图。
图2示出了本发明的控制系统的工作示意图。
图3示出了车体的控制原理图。
本发明的原理是在汽车进行尾气检测时，采集图像，并反馈到上位机，以实现远程遥控，将采样探头准确的插入汽车的排气管内，检测完毕后，再从汽车尾气管中自动拔出检测探头，并回到原位待命。
如图1至图3所示，本发明的一种适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统，包括：车体1，该车体1上设有机械臂2、视频采集模块4，所述机械臂2的前端夹持汽车尾气采样探头，所述机械臂2的各关节驱动、视频采集模块4与控制单元相连，所述控制单元与无线模块相连，适于将视频采集信号发送至上位机5，并接收上位机5发送的机械臂2控制信号(各关节的驱动信号，实现机械臂的X轴、Y轴和Z轴方向的控制调节)，以实现将采样探头3插入排气管7或从排气管7拔出。
进一步，所述车体1内设有控制车轮的直流电机8，该直流电机8的驱动模块与控制单元相连，且所述控制单元还适于根据上位机5的相应指令控制车体1运动。
其中，所述视频采集模块4例如采用摄像头；所述控制单元例如但不限于采用51、52系列单片机，stc系列单片机、ARM处理器；所述无线模块例如但不限于采用WiFi模块，蓝牙模块；所述上位机5例如但不限于采用手机、IPAD、PC机等可以显示图像以及便于实现控制的设备。所述采样探头3与尾气分析仪6相连。
作为本实施的一种可选的实施方式，所述视频采集模块由一支撑臂撑起，且该支撑臂的各关节驱动以及机械臂2的各关节驱动分别采用相应舵机驱动；所述控制单元与各舵机控制端相连，且适于根据上位机实现控制机械臂2、支撑臂动作；进而实现将采样探头3插拔控制和视频采集模块4拍摄角度的远程控制。其中，支撑臂的动作方式与机械臂2的动作方式相似。具体的，所述机械臂2至少包括三节支臂，且各支臂之间(关节)，以及车体1与一支臂之间(关节)设有相应舵机，和/或所述视频采集模块4由一支撑臂撑起，且该支撑臂至少包括两节支臂，且各支臂之间(关节)，以及车体1与一支臂之间(关节)设有相应舵机。
所述控制系统还包括变压及稳压模块，该变压及稳压模块实现对各模块、单元进行供电。
实施例2
如图1至图3所示，在实施例1基础上，本发明还提供了一种适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统的工作方法。其中，所述控制系统包括：视频采集模块4、设有机械臂2的车体1，且机械臂2的前端夹持汽车尾气采样探头；所述机械臂2的各关节驱动、视频采集模块4，以及无线模块分别与控制单元相连；以及所述工作方法包括：将视频采集信号发送至上位机5，并接收上位机5发送的机械臂2控制信号，以实现将采样探头3插入排气管7或从排气管7拔出。
所述工作方法还包括：所述车体1内设有控制车轮的直流电机8，该直流电机8的驱动模块与控制单元相连，且所述控制单元还适于根据上位机5的相应指令控制车体1运动。
作为本实施的一种可选的实施方式，所述视频采集模块由一支撑臂撑起，且该支撑臂的各关节驱动以及机械臂2的各关节驱动分别采用相应舵机驱动；所述控制单元与各舵机控制端相连，且适于根据上位机实现控制机械臂2、支撑臂动作；进而实现将采样探头3插拔控制和视频采集模块4拍摄角度的远程控制。其中，支撑臂的动作方式与机械臂2的动作方式相似。具体的，所述机械臂2至少包括三节支臂，且各支臂之间(关节)，以及车体1与一支臂之间(关节)设有相应舵机，和/或所述视频采集模块4由一支撑臂撑起，且该支撑臂至少包括两节支臂，且各支臂之间(关节)，以及车体1与一支臂之间(关节)设有相应舵机。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统，其特征在于包括：
车体，该车体上设有机械臂、视频采集模块，所述机械臂的前端夹持汽车尾气采样探头，
所述车体内设有控制车轮的直流电机，该直流电机的驱动模块与控制单元相连，且所述控制单元还适于根据上位机的相应指令控制车体运动；
所述机械臂的各关节驱动、视频采集模块与控制单元相连，
所述控制单元与无线模块相连，适于将视频采集信号发送至上位机，并接收上位机发送的机械臂控制信号，以实现将采样探头插入排气管或从排气管拔出；
具体地，所述视频采集模块由一支撑臂撑起，且所述支撑臂的各关节驱动以及机械臂的各关节驱动分别采用相应舵机驱动；
所述控制单元与各舵机控制端相连，且适于根据上位机实现控制机械臂、支撑臂动作，进而实现将采样探头插拔控制和视频采集模块拍摄角度的远程控制。
2.一种适于汽车尾气采样探头自动拔插的控制系统的工作方法，其特征在于，
所述控制系统包括：视频采集模块、设有机械臂的车体，且机械臂的前端夹持汽车尾气采样探头；
所述机械臂的各关节驱动、视频采集模块，以及无线模块分别与控制单元相连；
所述视频采集模块由一支撑臂撑起，且所述支撑臂的各关节驱动以及机械臂的各关节驱动分别采用相应舵机驱动；
所述控制单元与各舵机控制端相连，且适于根据上位机实现控制机械臂、支撑臂动作；
所述工作方法包括：将视频采集信号发送至上位机，并接收上位机发送的机械臂和支撑臂控制信号，以实现将采样探头插入排气管或从排气管拔出，并实现视频采集模块拍摄角度的远程控制；
所述车体内设有控制车轮的直流电机，该直流电机的驱动模块与控制单元相连，且所述控制单元还适于根据上位机的相应指令控制车体运动。
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