CN204266099U - 一种能自主修复道路的智能机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能自主修复道路的智能机器人，包括单片机；所述单片机连接有红外寻迹传感器、前后红外寻迹传感器、颜色传感器、舵机和直流电机驱动电路；所述直流电机驱动电路连接有直流电机；本实用新型不但能够完成对复杂地形区域内道路的修复工作，同时大大提高了道路修复的效率。

Description

一种能自主修复道路的智能机器人

技术领域

本实用新型具体涉及一种能自主修复道路的智能机器人。

背景技术

随着科学技术和智能机器人技术的不断发展，能够修补路面的半自动机器人已经问世；在我们日常生活中，需要填补的道路一般在车流量大或者在山区坍塌的路面，而这类道路路面的填补工作比较简单，但如果是类似于四川的山区，大型吊机和人类难以开展填补工作，而且需要修复的道路的路况基本都不相同，这样大大提高了填补工作的难度，因此开发一种能识别路况并且能自主修复道路的智能机器人是迫在眉睫的。

发明内容

针对上述问题，本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用颜色传感器、红外寻迹传感器、舵机相结合，从而来完成对道路的修复工作，提高道路修复效率的能自主修复道路的智能机器人。

本实用新型的能自主修复道路的智能机器人，包括单片机；所述单片机连接有红外寻迹传感器、前后红外寻迹传感器、颜色传感器、舵机和直流电机驱动电路；所述直流电机驱动电路连接有直流电机。

进一步地，所述颜色传感器为TCS230型颜色传感器。

进一步地，所述直流电机驱动电路由L298驱动模块构成。

进一步地，所述单片机为Arduino Mega2560型单片机。

本实用新型有益效果：本实用新型的一种采用颜色传感器、红外寻迹传感器、舵机相结合，从而来完成对道路的修复工作，提高道路修复效率的能自主修复道路的智能机器人；本实用新型在行进过程中，通过底部的颜色传感器检测任务，将其识别分别为“将路上的瓦砾推开”和“修复路面的坍塌”；若是检测到“将路上的瓦砾推开”的任务，单片机则控制舵机将瓦砾清除；若是检测到“修复路面的坍塌”的任务，位于机器人底部靠前端的红外传感器会检测路面的坍塌是否已经修复完毕，如已经修复完毕则继续向前移动，如未修复完成则返航并夹取填补坍塌的材料；本实用新型不但能够完成对复杂地形区域内道路的修复工作，同时大大提高了道路修复的效率。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

如图1、2所示的一种能自主修复道路的智能机器人，包括单片机；所述单片机连接有红外寻迹传感器、前后红外寻迹传感器、颜色传感器、舵机和直流电机驱动电路；所述直流电机驱动电路连接有直流电机。

小车前后红外寻迹模块原理是通过读取红外接收管的值来判定是否接收到红外。但是要在周围环境较为黑暗的地方，这样环境中红外接收管未接收到红外时模拟口读取的值远大于100，接收到红外时模拟口读取的值小于100，从而通过判定拟口读取的值来判定是否在黑线上寻迹；

当夹子要夹取物体时，即红外发射头和接收头碰到物体时(就是接收头接收不到发射头所发射出来红外线时)，此时接收头的电阻变为无限大，这可以看成是断路，此时同向输入端的电平为高电平，反向输入端因为可调电阻的降压作用电平为低于高电平，高于低电平的一个中间电压，然后输出端口1因为上拉电阻的作用成了高电平，因此单片机的IO口所检测到的就是高电平。同理可以推出当红外发射头和接收头没遇到黑线时IO口所检测到的电平；所以LED1的作用时显示工作状态：遇到物体时就亮，否则不亮。

通过上述实施例方案，前后红外寻迹传感器通过读取各个红外接收管的值并发送给单片机，再由单片机发送相应的指令给直流电机驱动电路，从而使得直流电机转动，使小车进行寻迹运动；而颜色传感器通过辨别不同的颜色并将对应的值发送给单片机，从而进行不同任务的相应运动，如前进，后退和转弯等；而夹子红外寻迹传感器通过辨别夹子处是否有物体，并将对应的值发给单片机来使舵机转动不同角度，从而实现夹子的夹取物体功能，再配合上颜色传感器辨别的颜色来进行不同的任务，如填坑，救人和推开障碍。

其中，所述颜色传感器可以为TCS230型颜色传感器，TCS230颜色传感器是可编程彩色光到频率的转换器，它把可配置的硅光电二极管与电流频率转换器集成在一个单一的COMS电路上，同时在单一芯片上集成了红绿蓝(RGB)三种滤光器，但选择一种滤波器时，只允许某种特定的原色通过，阻止其它原色通过，从而得到特定原色的光强。该颜色传感器在每次使用之前都需要进行白平衡来告诉系统什么是白色，从而进行工作；

所述直流电机驱动电路可以由L298驱动模块构成，通过L298驱动板可以驱动四个直流电机转动，从而使小车四个轮转动；其中小车同一侧的两个电机串联在一起连到驱动板同一个输出口，而驱动板通过控制信号输入端电平的高低来实现电机正反转以及停止；驱动板还可以通过脉调制(PWM)来控制电机的电压，从而实现电机转速的控制；

所述单片机为Arduino Mega2560型单片机，也可以用51系列单片机、AVR系列单片机或者ARM系列单片机代替arduino Mega2560板。

由于各种地震，泥石流等自然灾害频频发生，给人民生命财产安全造成重大损失。而现今的科技水平尚且无法准确预测自然灾害的发生，因此我们只能通过抢险救灾的途径来减少伤亡与损失。自主修复道路的智能机器人别于现今的抢险救援车具有智能化，能根据现场道路的情况做出相应修复措施的特点。本智能机器人的底面装有红外寻线装置，可以根据特定的路线行走。同时底面还装有颜色传感器，可以根据不同的颜色判定当前的道路前方是塌方还是有深坑，从而进行不同的修复道路工作。除此之外，本智能机器人依靠夹取装置实现夹取材料进行道路的修复工作，同时还可以利用夹取装置进行伤员的救援。

这种修复道路的机器人可以完成以下工作：

1、协助地震，泥石流等自然灾害发生地区的救援工作：

经过对近几年的灾区救援工作的调查发现，影响灾区救援工作进度的最大因素就是通往灾区的救援道路上由于自然灾害的影响出现各种塌方，深坑的路况，导致救援队伍不能及时赶往灾区现场，减慢了救援进度，大大增加了灾区的人员伤亡和经济损失。因此自主修复道路的智能机器人能大大加快道路修复进度，从而加快灾区的救援工作进度。

2、协助重大交通事故现场的道路清理工作：

如今的社会交通堵塞已成为每个城市的头号问题。而面对如今车辆越来越多的情况下，交通事故的现场清理速度更直接导致了这种交通堵塞。特别是当一些大型载货货车发生交通事故导致道路被严重堵塞时，本机器人便可以自主的清理道路上的货物以及车辆的残留物等，加快道路的清理速度，恢复正常的交通秩序。

3、协助房屋倒塌或树木倒塌堵塞道路的清理工作：

对于台风高发的城市，每次台风过后都会造成房屋或树木的倒塌，从而堵塞道路影响人们的出行工作。因此本机器人可以协助移走倒塌的房屋和树木，清理道路，恢复人们正常的出行工作。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种能自主修复道路的智能机器人，其特征在于：包括单片机；所述单片机连接有红外寻迹传感器、前后红外寻迹传感器、颜色传感器、舵机和直流电机驱动电路；所述直流电机驱动电路连接有直流电机。

2.根据权利要求1所述的能自主修复道路的智能机器人，其特征在于：所述颜色传感器为TCS230型颜色传感器。

3.根据权利要求1所述的能自主修复道路的智能机器人，其特征在于：所述直流电机驱动电路由L298驱动模块构成。

4.根据权利要求1所述的能自主修复道路的智能机器人，其特征在于：所述单片机为Arduino Mega2560型单片机。