CN107313800A - 一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统 - Google Patents

一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统 Download PDF

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童紫原
童敏明
李猛
唐守锋
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China University of Mining and Technology CUMT
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F11/00—Rescue devices or other safety devices, e.g. safety chambers or escape ways
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices

Abstract

本发明公开了一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统，其特征在于：由主控制器、激光测距模块、螺旋桨主轴旋转舵机、舵机驱动器和飞行通道识别信号处理模块构成，其中主控制器的输出分别接舵机驱动器和飞行通道识别信号处理模块的输入端，舵机驱动器的输出接螺旋桨主轴，激光测距模块的输出接主控制器的输入端。本发明的有益效果是：可以在灾后矿井环境中飞行的侦测飞机，识别前方顶板垮落变形时是否能够通过，为快速救援工作提供保障。

Description

一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统
技术领域
本发明涉及一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统，特别是一种在灾后矿井环境飞行的机器人及智能控制。
背景技术
目前，矿井发生事故后的快速应急救援已经成为研究的热点，各种灾后侦测和救援机器人开始出现。最早研发的各种矿井救援机器人通常是地面行走装置，由于灾后矿井的地面障碍太多，这种行走式机器人行动缓慢，不适应快速救援的需要。因此一种新的飞行机器人开始应用与矿井救援工作。由于矿井环境复杂，塌落顶板及挂落的电缆都会阻碍较大尺寸机器人的飞行，因此矿井巷道侦测飞机的避障导航是一个必须解决的难题。
发明内容
为了解决矿井特殊环境下侦测飞机在巷道空间的顺利飞行问题，本发明在十三五国家重点研发计划课题“煤矿灾变环境信息侦测和存储技术及装备2016YFC0801808”的资助下，提出了一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统，由主控制器、激光测距模块、螺旋桨主轴旋转舵机、舵机驱动器和飞行通道识别信号处理模块构成，其中主控制器的输出分别接舵机驱动器和飞行通道识别信号处理模块的输入端，舵机驱动器的输出接螺旋桨主轴，激光测距模块的输出接主控制器的输入端；
所述的激光测距模块有4个，分别安装在侦测飞机的上下和左右两侧；
所述的螺旋桨主轴旋转舵机，在主控制器和舵机驱动器的控制下，可以使飞机螺旋桨左右偏转45度，带动飞机机身产生相应的偏转。
所述的飞行通道识别信号处理模块，处理方法是：
(a)、激光测距模块通过发射激光和反射激光获得飞机前方发射物的距离；
(b)、螺旋桨主轴旋转舵机带动飞机螺旋桨左右偏转45度的控制，利用激光测距模块的测距信号，可以获得飞机前方360度范围的激光测距信号；
(c)、判断360度范围的激光测距信号，如果有任何一个信号显示距离过小，则判断飞机前方障碍无法通过，反之可以通过。
本发明的有益效果是：可以在灾后矿井环境中飞行的侦测飞机，识别前方顶板垮落变形时是否能够通过，为快速救援工作提供保障。
附图说明
图1是本发明矿井侦测飞机飞行通道识别系统控制示意图。
图2是本发明矿井侦测飞机飞行通道识别系统的结构示意图。
图中：1—主控制器、2—激光测距模块、3—舵机驱动器、4—螺旋桨主轴旋转舵机、5—飞行通道识别信号处理模块，6—螺旋桨，7—侦测飞机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
在图1中示出本发明矿井侦测飞机飞行通道识别系统控制示意图。由主控制器1、激光测距模块2、舵机驱动器3、螺旋桨主轴旋转舵机4和飞行通道识别信号处理模块5构成。其中主控制器1的输出分别接舵机驱动器3和飞行通道识别信号处理模块5的输入端，舵机驱动器3的输出接螺旋桨主轴，激光测距模块2的输出接主控制器1的输入端。
在图2中示出本发明矿井侦测飞机飞行通道识别系统结构示意图。所述的激光测距模块2有4个，分别安装在侦测飞机的上下和左右两侧；
所述的螺旋桨主轴旋转舵机4，在主控制器1和舵机驱动器3的控制下，可以使飞机螺旋桨6左右偏转45度，带动侦测飞机机7身产生相应的偏转。
所述的飞行通道识别信号处理模块，处理方法是：
(a)、激光测距模块2通过发射激光和反射激光获得飞机前方发射物的距离；
(b)、螺旋桨主轴旋转舵机4带动飞机螺旋桨左右偏转45度的控制，利用激光测距模块2的测距信号，可以获得飞机前方360度范围的激光测距信号；
(c)、判断360度范围的激光测距信号，如果有任何一个信号显示距离过小，则判断飞机前方障碍无法通过，反之可以通过。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统，其特征在于：由主控制器、激光测距模块、螺旋桨主轴旋转舵机、舵机驱动器和飞行通道识别信号处理模块构成，其中主控制器的输出分别接舵机驱动器和飞行通道识别信号处理模块的输入端，舵机驱动器的输出接螺旋桨主轴，激光测距模块的输出接主控制器的输入端；
所述的激光测距模块有4个，分别安装在侦测飞机的上下和左右两侧；
所述的螺旋桨主轴旋转舵机，在主控制器和舵机驱动器的控制下，可以使飞机螺旋桨左右偏转45度，带动飞机机身产生相应的偏转。
2.权利要求1所述的一种矿井侦测飞机飞行通道识别系统，其特征在于：所述的飞行通道识别信号处理模块，处理方法是：
(a)、激光测距模块通过发射激光和反射激光获得飞机前方发射物的距离；
(b)、螺旋桨主轴旋转舵机带动飞机螺旋桨左右偏转45度的控制，利用激光测距模块的测距信号，可以获得飞机前方360度范围的激光测距信号；
(c)、判断360度范围的激光测距信号，如果有任何一个信号显示距离过小，则判断飞机前方障碍无法通过，反之可以通过。
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