CN106444770A - 一种智能矿井监测机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能矿井监测机器人，包括路径优化单元，气体检测单元，检测路径中矿井的有害气体压强和浓度；图像采集单元，采集矿下路径图像，并通过无线传输单元发射路径信息；机器人远端控制器，接收矿井实时更新的路径信息和气体监测信息；主控单元，控制机器人导航，控制气体检测、处理图像采集单元的图像信息以及控制与各单元与机器人远端控制器的交互；从而可以克服现有技术中矿井监测与矿井探测不具备一体化的特点，同时矿井探测不具备择优路径选择的特点。
Description
技术领域
本发明涉及矿井监测技术领域，具体地，涉及一种智能矿井监测机器人。
背景技术
煤炭矿井生产环境的特殊性，井下作业对生产管理有非常高的实时性，现有技术中矿井监测与矿井探测不具备一体化的特点，同时矿井探测不具备择优路径选择的特点。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种智能矿井监测机器人，以实现矿井监测与矿井探测不具备一体化，同时使矿井探测具备择优路径选择。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种矿井作业机器人，主要包括：
路径优化单元，当机器人在前进中检测到将与环境中的动态障碍物相碰，则视最短路径上离动态障碍物安全的栅格为局部目标点，确定动态障碍物的运动范围；机器人沿着信息素浓度大的栅格前进，得到一条避开动态障碍物且经过指定点的最优路径；
气体检测单元，检测路径中矿井的有害气体压强和浓度；
图像采集单元，采集矿下路径图像，并通过无线传输单元发射路径信息；
机器人远端控制器，接收矿井实时更新的路径信息和气体监测信息；
主控单元，控制机器人导航，控制气体检测、处理图像采集单元的图像信息以及控制与各单元与机器人远端控制器的交互。
进一步地，所述气体检测单元包括矿井有害气体浓度检测传感器、矿井有害气体压力检测传感器、调理电路无线信号放大模块和无线信号发射模块，矿井有害气体浓度检测传感器和矿井有害气体压力检测传感器将检测的有害气体浓度信号和压力信号发送至调理电路，调理电路将信号发送至主控单元，在主控单元的控制下对信号进行格式转换，并依次经无线信号放大模块和无线信号发射模块向机器人远端控制器发送发射无线信号。
进一步地，所述气体检测单元还包括串行通信接口和显示单元，在主控单元的控制下，气体浓度和气体压力通过串行通信接口在显示单元中显示。
进一步地，所述图像采集单元，将采集的矿井地面信息依次进行滤波、去燥和灰度化处理，提取图像中的路径信息后，进行二值化处理。
本发明各实施例的一种智能矿井监测机器人，由于主要包括：包括路径优化单元，气体检测单元，检测路径中矿井的有害气体压强和浓度；图像采集单元，采集矿下路径图像，并通过无线传输单元发射路径信息；机器人远端控制器，接收矿井实时更新的路径信息和气体监测信息；主控单元，控制机器人导航，控制气体检测、处理图像采集单元的图像信息以及控制与各单元与机器人远端控制器的交互；从而可以克服现有技术中矿井监测与矿井探测不具备一体化的特点，同时矿井探测不具备择优路径选择的特点。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
以下结合对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
具体地，一种矿井作业机器人，其特征在于，包括路径优化单元，当机器人在前进中检测到将与环境中的动态障碍物相碰，则视最短路径上离动态障碍物安全的栅格为局部目标点，确定动态障碍物的运动范围；机器人沿着信息素浓度大的栅格前进，得到一条避开动态障碍物且经过指定点的最优路径；
主控单元，控制机器人导航，控制气体检测、处理图像采集单元的图像信息以及控制与各单元与机器人远端控制器的交互。
所述气体检测单元包括矿井有害气体浓度检测传感器、矿井有害气体压力检测传感器、调理电路无线信号放大模块和无线信号发射模块，矿井有害气体浓度检测传感器和矿井有害气体压力检测传感器将检测的有害气体浓度信号和压力信号发送至调理电路，调理电路将信号发送至主控单元，在主控单元的控制下对信号进行格式转换，并依次经无线信号放大模块和无线信号发射模块向机器人远端控制器发送发射无线信号。
所述气体检测单元还包括串行通信接口和显示单元，在主控单元的控制下，气体浓度和气体压力通过串行通信接口在显示单元中显示。
所述图像采集单元，将采集的矿井地面信息依次进行滤波、去燥和灰度化处理，提取图像中的路径信息后，依次进行二值化处理。
现有技术中矿井监测与矿井探测不具备一体化的特点，同时矿井探测不具备择优路径选择的特点。实现矿井监测与矿井探测不具备一体化，同时使矿井探测具备择优路径选择
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种智能矿井监测机器人，其特征在于，包括
路径优化单元，当机器人在前进中检测到将与环境中的动态障碍物相碰，则视最短路径上离动态障碍物安全的栅格为局部目标点，确定动态障碍物的运动范围；机器人沿着信息素浓度大的栅格前进，得到一条避开动态障碍物且经过指定点的最优路径；
气体检测单元，检测路径中矿井的有害气体压强和浓度；
图像采集单元，采集矿下路径图像，并通过无线传输单元发射路径信息；
机器人远端控制器，接收矿井实时更新的路径信息和气体监测信息；
主控单元，控制机器人路径优化，控制气体检测、处理图像采集单元的图像信息以及控制与各单元与机器人远端控制器的交互。
2.根据权利要求1所述的智能矿井监测机器人，其特征在于，所述气体检测单元包括矿井有害气体浓度检测传感器、矿井有害气体压力检测传感器、调理电路无线信号放大模块和无线信号发射模块，矿井有害气体浓度检测传感器和矿井有害气体压力检测传感器将检测的有害气体浓度信号和压力信号发送至调理电路，调理电路将信号发送至主控单元，在主控单元的控制下对信号进行格式转换，并依次经无线信号放大模块和无线信号发射模块向机器人远端控制器发送发射无线信号。
3.根据权利要求2所述的智能矿井监测机器人，其特征在于，所述气体检测单元还包括串行通信接口和显示单元，在主控单元的控制下，气体浓度和气体压力通过串行通信接口在显示单元中显示。
4.根据权利要求3所述的智能矿井监测机器人，其特征在于，所述图像采集单元，将采集的矿井地面信息依次进行滤波、去燥和灰度化处理，提取图像中的路径信息后，进行二值化处理。
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