CN201376667Y - 一种空中空气污染检测取样巡逻机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种空中机器人，特别涉及一种空中空气污染检测取样巡逻机器人。它包括“伞”形气囊、电子空气泵、GPS装置、GPRS装置、套环、无刷电子调速器、无刷电机、空气质量传感器、一氧化碳传感器、粉尘传感器、螺旋桨、驱动装置、机器人主控制器，一氧化碳传感器、空气专用采样泵、空气质量传感器、粉尘传感器、GPS装置、GPRS装置、驱动装置分别与机器人主控制器相接并固定在“伞”形气囊外表面，三个无刷电机安装在套环上并粘贴在“伞”形气囊外表面，无刷电机轴上装有螺旋桨，每个无刷电机的一侧设有无刷电子调速器，直流无线电子空气泵安在本装置的进气口。

Description

一种空中空气污染检测取样巡逻机器人

技术领域

本实用新型涉及一种空中机器人，特别涉及一种空中空气污染检测取样巡逻机器人。

技术背景

环境污染导致我们人类无法生存，而大气污染中的二氧化硫、TSP、CO等有毒物质直接导致多个湖泊池塘漂浮死鱼，湖滨树木枯萎；库巴唐市有20％的人得了呼吸道过敏症；印度博帕尔公害事件的后果数百人在睡梦中死亡，火车站里的一些乞丐死亡，有2500人死于这场污染事故，另有1000多人危在旦夕，3000多人病入膏肓。在这一污染事故中，有15万人因受污染危害而进入医院就诊，这次事故还使20多万人双目失明；切尔诺贝利核漏事件后果是核事故使乌克兰地区10％的小麦受到影响，当时预测，这场核灾难，还可能导致日后十年中10万居民患肺癌和骨癌而死亡……。从以上各事件中，我们很容易可以得到：都是空气突发事件所产生大量有害气体，没有急时检测，急时发现，急时处理带来大量的人员中毒死亡。

而我们现在的方法和设备都是人工检测的、定点的，很多突发事时检测人员都无法进行空气质量检测。

发明内容

为解决上述存在的问题，本实用新型提供一种控制灵活，科学，功能全面的空中空气污染检测取样巡逻机器人。

本实用新型的技术方案是：它包括“伞”形气囊、电子空气泵、GPS装置、GPRS装置、套环、无刷电子调速器、无刷电机、空气质量传感器、一氧化碳传感器、粉尘传感器、螺旋桨、驱动装置、机器人主控制器，一氧化碳传感器、空气专用采样泵、空气质量传感器、粉尘传感器、GPS装置、GPRS装置、驱动装置分别与机器人主控制器相接并固定在“伞”形气囊外表面，三个无刷电机安装在套环上并粘贴在“伞”形气囊外表面，无刷电机轴上装有螺旋桨，每个无刷电机的一侧设有无刷电子调速器，直流无线电子空气泵安在本装置的进气口。所述套环一周平均设置了三个安装无刷电机的底座，底座用4个螺丝与无刷电机法兰盘相紧固。空气采样袋与空气专用采样泵相通，与机器人主控制器相连。电源设置在“伞”形气囊的外表面。

空中机器人设计为“伞”形PVC气囊，充入氯气，便于升空；在空中机器人的进气口安装电子空气泵，设定GPS经纬度实现定点自动降落；在“伞”形气囊的从下往上至三分之二处设计安装了三个三相无刷高速电机平均分配在“伞”形升空球的周围，使升空球可以在空中任意方向行驶；我们采用真空泵进行空中空气抽取样品；采用工业高精度CO传感器，TSP传感器，TGS2602空气质量传感器等进行空气参数的检测；应用GPS全球定位系统进行了空中机器人的路径导航；再加上GPRS远程无线数据传输至控制操作软件，此系统软件采用JAVA语言编写主要是检测，显示，控制空中机器人工作时的状态。

本实用新型的有益效果：

1.空中空气污染检测取样巡逻机器人设计为PVC“伞”形气囊，充入氯气，安装无线电子气阀可以调节该机器人高度及自动升降。

2.空中空气污染检测取样巡逻机器人在“伞”形气囊周围各120度上平均安装三个三相无刷螺旋桨电机，该机器人就可以在空中任意方向飞行。

3.空中空气污染检测取样巡逻机器人采用GPS全球定位系统技术，设定该机器人经纬度实现该机器人按规划路径巡逻及定点升降。

4.空中空气污染检测取样巡逻机器人采用GPRS远程无线通信技术，实时可以读取该机器人在空中采集的空气质量数据还可以远程控制该机器人取样，飞行方向等操作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1，图1为本实用新型的结构示意图，本实用新型升空模型采用PVC材料制作，其上部分由半径为200CM，弧度为160°的小半圆组成；在半径为200CM处同圆心向下偏160CM为下半圆的圆心，此圆心半径为90CM画圆，再画弧，上半圆与下半圆与此弧相切，此弧在半径为800CM的圆上；在上半圆与弧处倒角与中心线110CM处半径为50CM的圆角；依以上特征做360度旋转得到本实用新型的升空模型。

它包括“伞”形气囊16、电子空气泵8、GPS装置5、GPRS装置15、套环7、无刷电子调速器11、无刷电机9、空气质量传感器3、一氧化碳传感器1、粉尘传感器12、螺旋桨10、驱动装置13、机器人主控制器14，一氧化碳传感器1、空气专用采样泵4、空气质量传感器3、粉尘传感器12、GPS装置5、GPRS装置15、驱动装置13分别与机器人主控制器14相接并固定在“伞”形气囊16外表面，三个无刷电机9安装在套环7上并粘贴在“伞”形气囊外表面，无刷电机9轴上装有螺旋桨10，每个无刷电机9的一侧设有无刷电子调速器11，直流无线电子空气泵8安在本装置的进气口。所述套环7一周平均设置了三个安装无刷电机的底座，底座用4个螺丝与无刷电机9法兰盘相紧固。空气采样袋2与空气专用采样泵4相通，与机器人主控制器14相连。电源6设置在“伞”形气囊16的外表面，电源采用三个锂电池为11.1V、2200MA、25C。

一氧化碳传感器1用来实时检测空气中的CO值并将数据传送至操作界面软件显示；空气质量传感器3时检测空中空气总体质量情况并将检测数据传送至操作界面软件显示；GPS全球卫星定位系统与主控制器相连，实现本实用新型全球定位，可以设定经纬度进行定点升落；直流无线电子空气泵8安装在本实用新型进气口，如果在操作界面软件上启动本实用新型降落控键，直流无线电子空气泵开始工作，本实用新型就自动降落；无刷电机9，电压为3-4x Li-Poly，空转电流2.1A，尺寸38x48mm，轴径5mm，重量182g/6.41oz，安装在电机安装座上，在此电机轴上安装12型的螺旋桨10可以产生3.5KG的空气推力，本实用新型就是采用三个此螺旋浆结合推力矢量组合实现本实用新型可以任意方向飞行；无刷电子调速器11，重量：35g，尺寸：22x18x5mm，标准电流：60A，最大电流：70A(10秒)，BEC输出：无(需另配UBEC)，输入：7.2v-21.6v，调制频率(PWM)：8KHZ，超温保护110℃，是用来启动无刷电机运行；(12-13)为TSP(总悬浮颗粒物是指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100微米的颗粒物)，是本实用新型检测空气质量中的一项数据并将检测数据传送至操作界面软件显示。

本实用新型通信包括一台可以连上INTERNET网的计算机，GPRS/CDMA发射、接收装置，一部无线电话，本实用新型。本实用新型采用专门操作软件与无线电话手工双控制方式；包括设定GPS经纬度定点自动升降；控制专用空气采样泵采样；操作本实用新型检测空气中含有的CO、TSP、总质量的数据并寄存在数据库；操作本实用新型在空中上、下、右、左飞行。

本实用新型主控制器采用ARM7，LPC2138为主处理芯片。此ARM7主控制器有良好的控制特性，其硬件结构稳定，编程简单，扩展能力强，有6路PWM，2路UART，FLASH 512K，处理速度：60MHZ，还具有GPS，GPRS通信处理功能，能足够满足本实用新型的各项功能要求。

本实用新型采用上位机软件操控，下位机执行命令反馈方式工作。上位机软件发送各项执行指令，下位机接收到上位机的指令，开始调用相应的执行程序，进行定点自动升降，按标准空中空气采样，检测空中空气CO、TSP、空气总质量等参数，在空中上、下、左、右飞行。

Claims (4)

1、一种空中空气污染检测取样巡逻机器人，它包括“伞”形气囊、电子空气泵、GPS装置、GPRS装置、套环、无刷电子调速器、无刷电机、空气质量传感器、一氧化碳传感器、粉尘传感器、螺旋桨、驱动装置、机器人主控制器，其特征在于：一氧化碳传感器(1)、空气专用采样泵(4)、空气质量传感器(3)、粉尘传感器(12)、GPS装置(5)、GPRS装置(15)、驱动装置(13)分别与机器人主控制器(14)相接并固定在“伞”形气囊(16)外表面，三个无刷电机(9)安装在套环(7)上并粘贴在“伞”形气囊外表面，无刷电机(9)轴上装有螺旋桨(10)，每个无刷电机(9)的一侧设有无刷电子调速器(11)，直流无线电子空气泵(8)安在本装置的进气口。

2、根据权利要求1所述的空中空气污染检测取样巡逻机器人，其特征在于：所述套环(7)一周平均设置了三个安装无刷电机的底座，底座用4个螺丝与无刷电机(9)法兰盘相紧固。

3、根据权利要求1所述的空中空气污染检测取样巡逻机器人，其特征在于：空气采样袋(2)与空气专用采样泵(4)相通，与机器人主控制器(14)相连。

4、根据权利要求1所述的空中空气污染检测取样巡逻机器人，其特征在于：电源(6)设置在“伞”形气囊(16)的外表面。

Images