CN107067703A - 排爆系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种排爆系统，用于排除待排除的爆炸物，包括红外遥控装置、大气信道与排爆机器人；所述红外遥控装置包括数组红外发射装置；所述红外发射装置，用于接收用户输入的操作指令，并根据所述操作指令发射红外信号至所述大气信道；所述排爆机器人包括控制装置与数组红外接收装置；所述红外接收装置，用于接收来至所述大气信道的所述红外信号，并解析所述红外信号中包含的操作指令；所述控制装置根据所述操作指令控制所述排爆机器人动作，以排除所述待排除的爆炸物。本发明的技术方案，有效提升了排爆机器人接收到红外遥控装置发射的包含有操作指令的红外信号的成功率，保证了排爆机器人的远距离控制的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及排爆技术领域，特别涉及一种排爆系统。
背景技术
近几年，随着国际形势的动荡,恐怖爆炸事件更是此起彼伏，接连不断。除了传统的恐怖活动热点地区，例如中东、阿富汗等地区外，美国、英国、挪威、俄罗斯、西班牙也接连发生恐怖爆炸事件，影响较大的主要有美国波士顿马拉松爆炸事件、伦敦地铁爆炸案、挪威奥斯陆爆炸枪击案、莫斯科多莫杰多沃机场爆炸恐怖袭击、莫斯科地铁爆炸事件、马德里地铁连环爆炸事件。就连以往很少有恐怖活动波及的国家和地区，近年来也接连发生恐怖爆炸事件，例如中国的乌鲁木齐火车站爆炸事件。而且，随着时间的推移，这些活动还愈演愈烈。作为应对，反恐排爆己经成为世界各国政府最为关注的问题之一。
排爆机器人是目前较具研究价值的机器人产品，在反恐领域可用来执行诸如反恐排爆的任务，战场上排爆机器人则用以执行诸如排除爆炸物、战场信息收集的任务稍加改造，即可加装单兵武器用于武装巡逻、战斗值勤等高危险任务。由于排爆机器人可以在危险环境下对可疑的爆炸物品进行检查、抓取、搬运和销毁，避免排爆人员和爆炸装置近距离接触而受到伤害，是搜爆、排爆作业的专业装备之一，近年来已经成为了主要的排爆方法之一。排爆机器人在安防领域占有十分重要的地位，在维稳公共场所、保障军警人员生命安全方面具有不可替代的作用。现有的排爆机器人自主性不高，很难独自完成排爆任务，须由专业的排爆操作员远程操控。远程操控多采用一般的无线频段进行遥控，抗干扰能力差，若排爆区域在闹市区，电磁干扰强的情况下，会对排爆作业带来很大的困难。根据反恐装备一书中提到的电磁屏蔽仪：20-2500MHz(2.4g)全部都能屏蔽，因此，一般的通信方式不可行。
红外信号是一种具有良好的抗电磁干扰的控制信号，能有效避免爆炸物周围设置信号屏蔽设备的干扰，但红外信号的发散角较小，可能会导致所述排爆机器人不能有效接收到红外信号状况发生，严重影响了对排爆机器人的远距离控制的准确性。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种排爆系统，旨在有效提升排爆机器人接收到包含有操作指令的红外信号的成功率，进而提升排爆机器人的远距离控制的准确性。
为实现上述目的，本发明提出的排爆系统，用于排除待排除的爆炸物，所述排爆系统包括红外遥控装置、大气信道与排爆机器人；其中，
所述红外遥控装置包括数组红外发射装置；所述红外发射装置，用于接收用户输入的操作指令，并根据所述操作指令发射红外信号至所述大气信道；
所述排爆机器人包括控制装置与数组红外接收装置；所述红外接收装置，用于接收来至所述大气信道的所述红外信号，并解析所述红外信号中包含的操作指令；所述控制装置根据所述操作指令控制所述排爆机器人动作，以排除所述待排除的爆炸物。
可选的，每组所述红外发射装置均包括数据输入处理模块、第一调制解调模块，以及红外发射模块；其中，
所述数据输入处理模块，用于接收用户输入的操作指令，并将所述操作指令转换成数字信号后，发送至所述第一调制解调模块；
所述第一调制解调模块，用于将所述数字信号调制为模拟电信号，并将所述模拟电信号发送至所述红外发射模块；
所述红外发射模块，用于将所述模拟电信号转换成红外信号，并将所述红外信号发送至大气信道。
可选的，所述数据输入处理模块设有外部输入接口；所述外部输入接口用于连接外部输入装置。
可选的，所述第一调制解调模块与所述红外发射模块集成为红外发射头。
可选的，每组所述红外接收装置均包括红外接收模块、第二调制解调模块，以及数据输出处理模块；其中，
所述红外接收模块，用于从所述大气信道中接收所述红外信号，并将所述红外信号转换成模拟电信号后，发送至所述第二调制解调模块；
所述第二调制解调模块，用于将所述模拟电信号解调为数字信号，并将所述数字信号发送至所述数据输出处理模块；
所述数据输出处理模块，用于解析所述数字信号中包含的操作指令，并将所述操作指令发送至所述控制装置。
可选的，所述红外接收头与所述第二调制解调模块集成为红外接收头。
可选的，所述红外遥控装置还包括校准模块；
所述校准模块，用于发射可见光至所述排爆机器人，以使得至少一组所述红外接收装置能接收到所述红外发射装置发射的红外信号。
可选的，所述排爆机器人还包括底盘装置与搭载装置；其中，
所述底盘装置，用于驱动所述排爆机器人移动；
所述搭载装置，用于排除所述待排除的爆炸物。
可选的，所述底盘装置包括行走模块与供电模块；所述行走模块包括履带式结构；所述供电模块包括可拆卸充电电池。
可选的，所述搭载装置包括探测模块与分解模块；所述探测模块包括爆炸物探测器；所述分解模块包括爆炸物分解器。
本发明的技术方案，通过在红外遥控装置设置数组红外发射装置，在排爆机器人设置数组红外发射装置，当红外遥控装置在接收到用户输入的操作指令后，数组红外发射装置同时发射包含有所述操作指令的红外信号；排爆机器人只要有一组红外接收装置接收到该红外信号，就可以根据所述红外信号包含的操作指令执行相应的动作；进而有效提升了排爆机器人接收到红外遥控装置发射的包含有操作指令的红外信号的成功率，保证了排爆机器人的远距离控制的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明排爆系统一实施例的构架示意图；
图2为图1中红外遥控装置一实施例的模块示意图；
图3为图2中红外发射装置一实施例的模块示意图；
图4为图2中红外发射装置另一实施例的模块示意图；
图5为图1中排爆机器人一实施例的模块示意图；
图6为图5中底盘装置一实施例的模块示意图；
图7为图5中搭载装置一实施例的模块示意图；
图8为图5中控制装置一实施例的模块示意图；
图9为图5中红外接收装置一实施例的模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
本发明提出一种排爆系统。
如图1所示，图1为本发明排爆系统一实施例的构架示意图。
本实施的排爆系统，用于排除待排除的爆炸物(未图示)。所述排爆系统包括红外遥控装置100、大气信道200与排爆机器人300。所述红外遥控装置100根据接收到的用户输入的操作指令发射红外信号至所述大气信道200。所述排爆机器人300接收来至所述大气信道200的红外信号，并根据所述红外信号中包含的操作指令动作，以排除所述待排除的爆炸物。
进一步的，如图2及图3所示，图2为图1中红外遥控装置一实施例的模块示意图；图3为图2中红外发射装置一实施例的模块示意图。
在本实施例中，所述红外遥控装置100包括数组红外发射装置120；所述红外发射装置120，用于接收用户输入的操作指令，并根据所述操作指令发射红外信号至所述大气信道200。其中，每组所述红外发射装置120均包括数据输入处理模块122、第一调制解调模块124，以及红外发射模块126。所述数据输入处理模块122设有用于连接外部输入装置(比如，触摸屏、按键等)的外部输入接口(未图示)，用于接收用户输入的操作指令，并将所述操作指令转换成数字信号后，发送至所述第一调制解调模块124。所述第一调制解调模块124，用于将所述数字信号调制为模拟电信号，并将所述模拟电信号发送至所述红外发射模块126。所述红外发射模块126，用于将所述模拟电信号转换成红外信号，并将所述红外信号发送至大气信道200。
具体的，在本实施例中，所述数据输入处理模块122通过外部输入接口与外部输入设备电连接，用于接收用户通过外部输入设备输入的操作指令数据，并将所述操作指令数据进行时钟域变换处理、数据复用处理以及组帧处理后产生的数字信号发送至所述第一调制解调模块124。所述第一调制解调模块124与所述数据输入处理模块122电连接，用于将数据输入处理模块122处理产生的数字信号调制为模拟电信号，并将所述模拟电信号发送至红外发射模块126。所述红外发射模块126与所述第一调制解调模块124电连接，优选的，所述红外发射模块126与所述第一调制解调模块124集成为一红外发射头。所述红外发射模块126用于将所述第一调制解调模块124调制的模拟电信号转换为红外信号，并将所述红外信号发送至大气信道200。
进一步的，如图4所示，图4为图2中红外发射装置另一实施例的模块示意图。
基于上述实施例，在本实施例中，所述红外遥控装置100包括数据输入处理模块122、第一调制解调模块124、红外发射模块126，以及校准模块128。其中，所述数据输入处理模块122、第一调制解调模块124、红外发射模块126具有与上述实施例相同的功能。而所述校准模块128，用于发射可见光至所述排爆机器人300，以使得所述排爆机器人300能接收到至少一组所述红外发射装置120发射的红外信号。
具体的，当对所述红外遥控装置100进行布置时，由于红外遥控装置100的红外发射模块126发射的红外信号的发散角较小，可能会导致所述排爆机器人300不能有效接收所述红外遥控装置100发射的红外信号，需要对所述红外遥控装置100的布置位置及角度进行校准。在本实施例中，所述红外遥控装置100上设置有能发射可见光的校准模块128，通过校准模块128发射的可见光照射于所述排爆机器人300的位置对所述红外遥控装置100的布置位置及角度进行校准，进而有效提升了排爆机器人300接收到红外遥控装置100发射的包含有操作指令的红外信号的成功率，保证了排爆机器人300的远距离控制的准确性。
进一步的，如图5及图6所示，图5为图1中排爆机器人一实施例的模块示意图。
所述排爆机器人300包括底盘装置320、搭载装置340、控制装置360，以及数组红外接收装置380。其中，述红外接收装置380，用于接收来至所述大气信道200的所述红外信号，并解析所述红外信号中包含的操作指令。所述控制装置360根据所述操作指令控制所述底盘装置320，以驱动所述排爆机器人300移动；控制所述搭载装置340以排除所述待排除的爆炸物。
如图6所示，所述底盘装置320包括行走模块322与供电模块324等；其中，所述行走模块322，用于驱动所述排爆机器人300移动；所述供电模块324，用于为所述行走模块322供电。具体的，所述行走模块322可以为履带式结构(包括履带、驱动电机等)。所述供电模块324可以为可拆卸的充电电池。所述排爆机器人300的行走速度约为1.5m/s。
如图7所示，所述搭载装置340包括探测模块342与分解模块344等；其中，所述探测模块342，用于探测所述待排除的爆炸物；所述分解模块344，用于分解所述待排除的爆炸物。具体的，所述探测模块342可以为爆炸物探测器等视觉等传感设备。所述分解模块344可以为爆炸物分解器等。
如图8所示，所述控制装置360包括超声波测距模块362、动态跟踪模块364，以及自主驱动模块366等，以实现排爆机器人300的控制、驱动与数据监测。
如图9所示，每组所述红外接收装置380均包括红外接收模块382、第二调制解调模块384，以及数据输出处理模块386。其中，所述红外接收模块382，用于从所述大气信道200中接收所述红外信号，并将所述红外信号转换成模拟电信号后，发送至所述第二调制解调模块384。所述第二调制解调模块384，用于将所述模拟电信号解调为数字信号，并将所述数字信号发送至所述数据输出处理模块386。所述数据输出处理模块386，用于解析所述数字信号中包含的操作指令，并将所述操作指令发送至所述控制装置360。
具体的，在本实施例中，所述红外接收模块382，用于接收来自大气信道200的红外信号，并将所述红外信号进行光电转换以及滤波放大处理后形成的模拟电信号发送至所述第二调制解调模块384。所述第二调制解调模块384与所述红外接收模块382电连接，优选的，所述第二调制解调模块384与所述红外接收模块382集成为一红外接收头。所述第二调制解调模块384，用于将所述红外接收模块382转换的模拟电信号调解为数字信号，并将所述数字信号发送至数据输出处理模块386。所述数据输出处理模块386与所述第二调制解调模块384电连接，用于将所述第二调制解调模块384解调的数字信号进行时钟提取、解帧处理、数据解复用处理以及时钟域变换处理后形成的操作指令数据发送至所述控制装置360。所述控制装置360与所述数据输出处理模块386电连接，用于根据所述操作指令数据控制所述底盘装置320，以驱动所述排爆机器人300移动；控制所述搭载装置340以排除所述待排除的爆炸物。
本实施例的技术方案，通过在红外遥控装置100设置数组红外发射装置120，在排爆机器人300设置数组红外发射装置120，当红外遥控装置100在接收到用户输入的操作指令后，数组红外发射装置120同时发射包含有所述操作指令的红外信号；排爆机器人300只要有一组红外接收装置380接收到该红外信号，就可以根据所述红外信号包含的操作指令执行相应的动作；进而有效提升了排爆机器人300接收到红外遥控装置100发射的包含有操作指令的红外信号的成功率，保证了排爆机器人300的远距离控制的准确性。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种排爆系统，用于排除待排除的爆炸物，其特征在于，所述排爆系统包括红外遥控装置、大气信道与排爆机器人；其中，
所述红外遥控装置包括数组红外发射装置；所述红外发射装置，用于接收用户输入的操作指令，并根据所述操作指令发射红外信号至所述大气信道；
所述排爆机器人包括控制装置与数组红外接收装置；所述红外接收装置，用于接收来至所述大气信道的所述红外信号，并解析所述红外信号中包含的操作指令；所述控制装置根据所述操作指令控制所述排爆机器人动作，以排除所述待排除的爆炸物。
2.如权利要求1所述的排爆系统，其特征在于，每组所述红外发射装置均包括数据输入处理模块、第一调制解调模块，以及红外发射模块；其中，
所述数据输入处理模块，用于接收用户输入的操作指令，并将所述操作指令转换成数字信号后，发送至所述第一调制解调模块；
所述第一调制解调模块，用于将所述数字信号调制为模拟电信号，并将所述模拟电信号发送至所述红外发射模块；
所述红外发射模块，用于将所述模拟电信号转换成红外信号，并将所述红外信号发送至所述大气信道。
3.如权利要求2所述的排爆系统，其特征在于，所述数据输入处理模块设有外部输入接口；所述外部输入接口用于连接外部输入装置。
4.如权利要求2所述的排爆系统，其特征在于，所述第一调制解调模块与所述红外发射模块集成为红外发射头。
5.如权利要求2所述的排爆系统，其特征在于，每组所述红外接收装置均包括红外接收模块、第二调制解调模块，以及数据输出处理模块；其中，
所述红外接收模块，用于从所述大气信道中接收所述红外信号，并将所述红外信号转换成模拟电信号后，送至所述第二调制解调模块；
所述第二调制解调模块，用于将所述模拟电信号解调为数字信号，并将所述数字信号发送至所述数据输出处理模块；
所述数据输出处理模块，用于解析所述数字信号中包含的操作指令，并将所述操作指令发送至所述控制装置。
6.如权利要求5所述的排爆系统，其特征在于，所述红外接收头与所述第二调制解调模块集成为红外接收头。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的排爆系统，其特征在于，所述红外遥控装置还包括校准模块；
所述校准模块，用于发射可见光至所述排爆机器人，以使得至少一组所述红外接收装置能接收到所述红外发射装置发射的红外信号。
8.如权利要求7所述的排爆系统，其特征在于，所述排爆机器人还包括底盘装置与搭载装置；其中，
所述底盘装置，用于驱动所述排爆机器人移动；
所述搭载装置，用于排除所述待排除的爆炸物。
9.如权利要求8所述的排爆系统，其特征在于，所述底盘装置包括行走模块与供电模块；所述行走模块包括履带式结构；所述供电模块包括可拆卸充电电池。
10.如权利要求8所述的排爆系统，其特征在于，所述搭载装置包括探测模块与分解模块；所述探测模块包括爆炸物探测器；所述分解模块包括爆炸物分解器。
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