CN117704916A - 一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统及排雷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统及排雷方法，本发明涉及排雷机器人技术领域，包括控制模块，控制模块包括激光探测模块、激光排雷模块、协同模块、恢复模块、自检模块以及机器人平台，激光探测模块，用于对户外为引爆以及未知雷位置进行探测，激光探测模块包括声呐探测器、激光探测器以及切换器，记忆模块的内部装载有定位器，记忆模块的内部包含有摄像头和存储器，本发明的优点在于：防止长时间持续用激光扫描，导致能量缺失后无法正常的排雷，利用声呐探测器与激光探测器来回的切换，使其能够达到稳定排雷的效果，且减少对周围其他生物的伤害，同时，也能对未知领域的危险进行探测的效果。
Description
技术领域
本发明涉及排雷机器人技术领域，具体为一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统及排雷方法。
背景技术
机器人排雷是指使用机器人技术来处理地雷和其他爆炸物的过程，这种技术通常用于军事和民用排雷任务，旨在减少排爆人员的风险并提高排雷作业的效率，机器人排雷技术可以大大减少排爆人员的风险，提高排雷作业的效率，并在一定程度上减少了对人力资源的需求，这使得机器人排雷成为一种重要的应用于军事和民用排雷领域的技术，为此，我们提出一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统及排雷方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统及排雷方法。
以解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供如下技术方案：一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，包括所述控制模块，所述控制模块包括激光探测模块、激光排雷模块、协同模块、恢复模块、自检模块以及机器人平台；
机器人平台，用于承载激光探测模块、激光排雷模块、协同模块、恢复模块以及自检模块，所述机器人平台包括机器人，所述机器人包括驱动器以及异路步进器；
激光探测模块，用于对户外为引爆以及未知雷位置进行探测，所述激光探测模块包括声呐探测器、激光探测器以及切换器，所述激光探测模块还包括记忆模块，所述声呐探测器、切换器以及激光探测器呈外至内的顺序安装；
所述记忆模块的内部装载有定位器，所述记忆模块的内部包含有摄像头和存储器，所述存储器的内部设有单片机以及发射器；
激光排雷模块，用于对激光探测模块探测到的雷进行排除，所述激光排雷模块包括激光束；
恢复模块，用于对机器人电量以及数据重启，所述恢复模块包括跳线启动器；
自检模块，用于对恢复模块重启后的数据进行自检。
通过上述技术方案可达到以下技术效果，跳线启动器进行恢复，在恢复完成下，进行自检，使机器人在被援救前确保处于安全的位置和状态，同时利用恢复的功能，对机器人进行尝试脱困。
作为本发明的进一步方案：所述驱动器为现有的驱动电机，且驱动的输出端与齿轮连接，所述齿轮与异路步进器的内壁之间啮合，通过异路步进器完成户外山路运行。
作为本发明的进一步方案：所述声呐探测器安装在机器人的三侧面，所述声呐探测器利用声波进行探测和测距的设备，所述声呐探测器由基阵、电子机柜、辅助设备三部分组成。
作为本发明的进一步方案：所述基阵用于发射和接收声波的传感器，所述电子机柜用于信号处理和数据分析，所述辅助设备用于显示屏和控制面板。
通过上述技术方案可达到以下技术效果，声呐探测对未知领域中的生物以及雷进行扫描，防止在激光排雷的时候，雷对生物造成伤害，同时，需要扫描的位置广泛，防止长时间持续用激光扫描，导致能量缺失后无法正常的排雷，利用声呐探测器与激光探测器来回的切换，使其能够达到稳定排雷的效果，且减少对周围其他生物的伤害，同时，也能对未知领域的危险进行探测的效果。
作为本发明的进一步方案：所述激光探测器通过激光束扫描地面，探测地雷或其他爆炸物的位置，所述激光探测器可以通过计算激光束的反射时间和反射强度来确定其位置和类型。
作为本发明的进一步方案：所述切换器用于对声呐探测器和激光探测器信号切换。
作为本发明的进一步方案：所述定位器内部的状态有GPS芯片，且摄像头设有多个，所述摄像头对排爆过程以及路径进行拍摄，所述存储器对摄像头的画面进行存储，并解析，所述单片机间隔一定的时间进行重启，所述发射器将单片机重启的日志进行上传至云端，所述发射器将存储器的内部存储画面进行上传，所述存储器用于信号不强烈的时候进行存储画面。
通过上述技术方案可达到以下技术效果，记忆模块中包含的摄像头和存储器，能够对排雷的画面以及路径进行记录，后期在援救机器人以及撤离雷区的时候，能够达到精准无伤害的撤离，主要起到援救机器人的时候，人员在进入到雷区的时候，能够确保安全，减少人员的伤亡效果。
作为本发明的进一步方案：所述激光排雷模块通过激光束的高能量照射来破坏或中和地雷或其他爆炸物，所述激光排爆模块需要具备足够的精度和能量。
一种带有激光排爆功能的机器人排雷方法，通过权利要求1-8任一所述一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统获得，其包括以下方法：
步骤一、机器人通过驱动器驱动异路步进器；
步骤二、在机器人的三个方向均安装声呐探测器，通过声呐探测器对未知的领域进行探测；
步骤三、根据步骤二中的声呐探测器进行第一遍扫描，对激光探测器的探测次数进行减少，使激光探测器的能量保持充足；
步骤四、将声呐探测器探测以及激光探测器复查的未知领域进行激光排雷；
步骤五、利用记忆模块对形式的路径以及机器人的位置进行记载。
采用上述技术方案，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明通过声呐探测对未知领域中的生物以及雷进行扫描，防止在激光排雷的时候，雷对生物造成伤害，同时，需要扫描的位置广泛，防止长时间持续用激光扫描，导致能量缺失后无法正常的排雷，利用声呐探测器与激光探测器来回的切换，使其能够达到稳定排雷的效果，且减少对周围其他生物的伤害，同时，也能对未知领域的危险进行探测的效果；
2、本发明通过记忆模块中包含的摄像头和存储器，能够对排雷的画面以及路径进行记录，后期在援救机器人以及撤离雷区的时候，能够达到精准无伤害的撤离，主要起到援救机器人的时候，人员在进入到雷区的时候，能够确保安全，减少人员的伤亡效果；
3、本发明通过跳线启动器进行恢复，在恢复完成下，进行自检，使机器人在被援救前确保处于安全的位置和状态，同时利用恢复的功能，对机器人进行尝试脱困。
附图说明
图1为本发明实施例中流程示意图；
图2为本发明实施例中步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参阅附图1-附图2，该带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，包括所述控制模块，所述控制模块包括激光探测模块、激光排雷模块、协同模块、恢复模块、自检模块以及机器人平台；
机器人平台，用于承载激光探测模块、激光排雷模块、协同模块、恢复模块以及自检模块，所述机器人平台包括机器人，所述机器人包括驱动器以及异路步进器；
激光探测模块，用于对户外为引爆以及未知雷位置进行探测，所述激光探测模块包括声呐探测器、激光探测器以及切换器，所述激光探测模块还包括记忆模块，所述声呐探测器、切换器以及激光探测器呈外至内的顺序安装；
所述记忆模块的内部装载有定位器，所述记忆模块的内部包含有摄像头和存储器，所述存储器的内部设有单片机以及发射器；
激光排雷模块，用于对激光探测模块探测到的雷进行排除，所述激光排雷模块包括激光束；
恢复模块，用于对机器人电量以及数据重启，所述恢复模块包括跳线启动器；
自检模块，用于对恢复模块重启后的数据进行自检。
进一步的，所述驱动器为现有的驱动电机，且驱动的输出端与齿轮连接，所述齿轮与异路步进器的内壁之间啮合，通过异路步进器完成户外山路运行。
进一步的，所述声呐探测器安装在机器人的三侧面，所述声呐探测器利用声波进行探测和测距的设备，所述声呐探测器由基阵、电子机柜、辅助设备三部分组成。
进一步的，所述基阵用于发射和接收声波的传感器，所述电子机柜用于信号处理和数据分析，所述辅助设备用于显示屏和控制面板。
进一步的，所述激光探测器通过激光束扫描地面，探测地雷或其他爆炸物的位置，所述激光探测器可以通过计算激光束的反射时间和反射强度来确定其位置和类型。
进一步的，所述切换器用于对声呐探测器和激光探测器信号切换。
进一步的，所述定位器内部的状态有GPS芯片，且摄像头设有多个，所述摄像头对排爆过程以及路径进行拍摄，所述存储器对摄像头的画面进行存储，并解析，所述单片机间隔一定的时间进行重启，所述发射器将单片机重启的日志进行上传至云端，所述发射器将存储器的内部存储画面进行上传，所述存储器用于信号不强烈的时候进行存储画面。
进一步的，所述激光排雷模块通过激光束的高能量照射来破坏或中和地雷或其他爆炸物，所述激光排爆模块需要具备足够的精度和能量。
请参阅附图2，该带有激光排爆功能的机器人排雷方法，通过一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统获得，其包括以下方法：
步骤一、机器人通过驱动器驱动异路步进器；
步骤二、在机器人的三个方向均安装声呐探测器，通过声呐探测器对未知的领域进行探测；
步骤三、根据步骤二中的声呐探测器进行第一遍扫描，对激光探测器的探测次数进行减少，使激光探测器的能量保持充足；
步骤四、将声呐探测器探测以及激光探测器复查的未知领域进行激光排雷；
步骤五、利用记忆模块对形式的路径以及机器人的位置进行记载。
请参阅附图1-附图2，声呐探测对未知领域中的生物以及雷进行扫描，防止在激光排雷的时候，雷对生物造成伤害，同时，需要扫描的位置广泛，防止长时间持续用激光扫描，导致能量缺失后无法正常的排雷，利用声呐探测器与激光探测器来回的切换，使其能够达到稳定排雷的效果，且减少对周围其他生物的伤害，同时，也能对未知领域的危险进行探测的效果
请参阅附图1-附图2，记忆模块中包含的摄像头和存储器，能够对排雷的画面以及路径进行记录，后期在援救机器人以及撤离雷区的时候，能够达到精准无伤害的撤离，主要起到援救机器人的时候，人员在进入到雷区的时候，能够确保安全，减少人员的伤亡效果
请参阅附图1-附图2，跳线启动器进行恢复，在恢复完成下，进行自检，使机器人在被援救前确保处于安全的位置和状态，同时利用恢复的功能，对机器人进行尝试脱困；
在使用时，机器人排雷的关键，它可以通过集成激光探测系统和激光排爆系统，实现机器人排雷的自主控制，协同控制系统需要具备足够的智能和适应性，以应对不同的排雷任务和环境，机器人平台是机器人排雷的载体，可以是地面车辆或者无人机，机器人平台需要具备足够的稳定性和机动性，以便在各种地形和环境下进行排雷任务。
工作原理：
第一步骤、首先，机器人确保电量充足的状态下进行出发，同时在机器人的顶端表面安装太阳能板，机器人主要通过驱动器进行驱动，驱动器带动齿轮转动，齿轮卡接在异路步进器的内壁，异路步进器呈现皮带状，且为金属，宽度能够满足在户外行走，同时会陷入泥潭中，机器人的多个方向都安装有声呐探测器，利用声呐探测器对未知的领域进行扫描，获取这个领域中，雷的大致位置，以及这片领域中是否存在人员，其次，激光探测器对其需要排雷的周围进行精确扫描，使在排雷的时候能够达到精准的效果，利用声呐探测器扫描的是为了存储激光的能量，反之激光束在排雷的时候能量不足，切换器对两个模块进行切换；
第二步骤、最后，记忆模块的内部装载有GPS芯片，利用该芯片可以对机器人的位置进行定位，便于后期援救的时候，能够精确的找到机器人的位置，同时提供没有危险的路径给援救的人员。
本领域技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，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。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (9)
1.一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，其特征在于，包括所述控制模块，所述控制模块包括激光探测模块、激光排雷模块、协同模块、恢复模块、自检模块以及机器人平台；
机器人平台，用于承载激光探测模块、激光排雷模块、协同模块、恢复模块以及自检模块，所述机器人平台包括机器人，所述机器人包括驱动器以及异路步进器；
激光探测模块，用于对户外为引爆以及未知雷位置进行探测，所述激光探测模块包括声呐探测器、激光探测器以及切换器，所述激光探测模块还包括记忆模块，所述声呐探测器、切换器以及激光探测器呈外至内的顺序安装；
所述记忆模块的内部装载有定位器，所述记忆模块的内部包含有摄像头和存储器，所述存储器的内部设有单片机以及发射器；
激光排雷模块，用于对激光探测模块探测到的雷进行排除，所述激光排雷模块包括激光束；
恢复模块，用于对机器人电量以及数据重启，所述恢复模块包括跳线启动器；
自检模块，用于对恢复模块重启后的数据进行自检。
2.根据权利要求1所述的一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，其特征在于：所述驱动器为现有的驱动电机，且驱动的输出端与齿轮连接，所述齿轮与异路步进器的内壁之间啮合，通过异路步进器完成户外山路运行。
3.根据权利要求1所述的一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，其特征在于：所述声呐探测器安装在机器人的三侧面，所述声呐探测器利用声波进行探测和测距的设备，所述声呐探测器由基阵、电子机柜、辅助设备三部分组成。
4.根据权利要求3所述的一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，其特征在于：所述基阵用于发射和接收声波的传感器，所述电子机柜用于信号处理和数据分析，所述辅助设备用于显示屏和控制面板。
5.根据权利要求1所述的一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，其特征在于：所述激光探测器通过激光束扫描地面，探测地雷或其他爆炸物的位置，所述激光探测器可以通过计算激光束的反射时间和反射强度来确定其位置和类型。
6.根据权利要求1所述的一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，其特征在于：所述切换器用于对声呐探测器和激光探测器信号切换。
7.根据权利要求1所述的一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，其特征在于：所述定位器内部的状态有GPS芯片，且摄像头设有多个，所述摄像头对排爆过程以及路径进行拍摄，所述存储器对摄像头的画面进行存储，并解析，所述单片机间隔一定的时间进行重启，所述发射器将单片机重启的日志进行上传至云端，所述发射器将存储器的内部存储画面进行上传，所述存储器用于信号不强烈的时候进行存储画面。
8.根据权利要求1所述的一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统，其特征在于：所述激光排雷模块通过激光束的高能量照射来破坏或中和地雷或其他爆炸物，所述激光排爆模块需要具备足够的精度和能量。
9.一种带有激光排爆功能的机器人排雷方法，其特征在于，通过权利要求1-8任一所述一种带有激光排爆功能的机器人排雷协同控制系统获得，其包括以下方法：
步骤一、机器人通过驱动器驱动异路步进器；
步骤二、在机器人的三个方向均安装声呐探测器，通过声呐探测器对未知的领域进行探测；
步骤三、根据步骤二中的声呐探测器进行第一遍扫描，对激光探测器的探测次数进行减少，使激光探测器的能量保持充足；
步骤四、将声呐探测器探测以及激光探测器复查的未知领域进行激光排雷；
步骤五、利用记忆模块对形式的路径以及机器人的位置进行记载。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20240522 Address after: 410082 Yuelu District Lushan South Road Lushan Gate, Changsha City, Hunan Province Applicant after: HUNAN University Country or region after: China Address before: No. 302-Y01, No. 351 Xiangxue Avenue West, Huangpu District, Guangzhou City, Guangdong Province, 510700 Applicant before: Guangzhou Dechu Technology Co.,Ltd. Country or region before: China Applicant before: HUNAN University |
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| GR01 | Patent grant | ||
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