CN207301375U - 陆空联合探测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种陆空联合探测系统。包括陆基探测子系统、空基探测子系统，所述陆基探测子系统包括无人车、设置于无人车上的无人车控制电路板、设置于无人车上用于停放空基探测子系统的四旋翼无人机的无人机停放平台；所述无人车控制电路板包括MCU及与该MCU连接的用于为无人车提供动力的动力模块、用于实现无人车避障的避障模块、用于采集陆地图像的图像采集模块、无线模块；所述四旋翼无人机包括无人机控制电路板，该无人机控制电路板包括第二MCU及与该第二MCU连接的用于为无人机提供动力的第二动力模块、用于实现地面探测的组合式测量模块、用于实现四旋翼无人机与无人车通信的无线通信模块。本实用新型相比于传统探测系统，具有更广的探测范围，更多的探测数据，更大的改装扩展性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种陆空联合探测系统，可广泛用于民用道路实况监测，抗震救灾，核生化灾难救援，以及军事战争领域。
背景技术
随着近年来电子信息技术与自动化技术的发展，以自动驾驶，工业机器人为代表的智能化系统的出现，现代工业生产，工程建设，越来越多开始使用的无人化技术，特别是大量工厂拥有许多非人工作业环境。例如核电站的核心部位，化工厂的含有害物质区域。
然而，一旦这些危险的无人区发生事故，如何进行处理就是一个全球性难题。特别是化学污染事故具有突发性、危险性等特点，且环境化学污染事件，并要求监测人员，在尽量短的时间内用小型、便携、安全的检测仪器进行检测。例如，2010年在日本的福岛核电站事故，在反应堆发生泄漏24小时内由于受制于放射性物质的威胁，救援人员迟迟无法深入核岛内部，而这一情况直到日本东京电力公司总部派出的救援机器人到达现场才发生改变，救援机器人快速深入核岛内部，向指挥中心传输回实时数据并协助工程人员关闭了核反应堆，防止了事故的进一步恶化。在此次救灾行动，具有实时信号回传的智能机器人展示出了快速的机超动部署能力，强大的超视距探测能力，精准的超远程信号传输能力。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种陆空联合探测系统，该系统相比于传统探测系统，具有更广的探测范围，更多的探测数据，更大的改装扩展性。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种陆空联合探测系统，包括陆基探测子系统、空基探测子系统，所述陆基探测子系统包括无人车、设置于无人车上的无人车控制电路板、设置于无人车上用于停放空基探测子系统的四旋翼无人机的无人机停放平台；所述无人车控制电路板包括MCU及与该MCU连接的用于为无人车提供动力的动力模块、用于实现无人车避障的避障模块、用于采集陆地图像的图像采集模块、无线模块；所述四旋翼无人机包括无人机控制电路板，该无人机控制电路板包括第二MCU及与该第二MCU连接的用于为无人机提供动力的第二动力模块、用于通过空中采集陆地图像的第二图像采集模块、、用于实现地面探测的组合式测量模块、用于实现四旋翼无人机与无人车通信的无线通信模块。
在本实用新型一实施例中，所述无人机停放平台上还设置有与所述MCU连接且用于吸附所述四旋翼无人机底部磁片装置，以实现四旋翼无人机的出动与接收。
在本实用新型一实施例中，所述MCU采用STC11F32XE。
在本实用新型一实施例中，所述动力模块采用L298型号芯片，所述图像采集模块、第二图像采集模块均采用数字USB接口网络摄像头。
在本实用新型一实施例中，所述无线模块采用TL WR703N无线路由器。
在本实用新型一实施例中，所述避障模块采用HC-SR04超声波测距模块，该HC-SR04超声波测距模块设置于无人车控制电路板前端，亦即无人车前端。
在本实用新型一实施例中，所述第二MCU采用STM32F103c8T6。
在本实用新型一实施例中，所述第二动力模块采用场效应管SI2302。
在本实用新型一实施例中，所述组合式测量模块由MPU6050、MS5611、HMC5833组成。
在本实用新型一实施例中，所述无线通信模块包括NRF24L01 2.4G无线通讯模块和蓝牙模块。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型系统相比于传统探测系统，具有更广的探测范围，更多的探测数据，更大的改装扩展性。
附图说明
图1是本实用新型系统框图。
图2是本实用新型无人车结构图。
图3是本实用新型无人车侧视图。
图4是本实用新型无人车俯视图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行具体说明。
本实用新型的一种陆空联合探测系统，包括陆基探测子系统、空基探测子系统，所述陆基探测子系统包括无人车、设置于无人车上的无人车控制电路板、设置于无人车上用于停放空基探测子系统的四旋翼无人机的无人机停放平台；所述无人车控制电路板包括MCU及与该MCU连接的用于为无人车提供动力的动力模块、用于实现无人车避障的避障模块、用于采集陆地图像的图像采集模块、无线模块；所述四旋翼无人机包括无人机控制电路板，该无人机控制电路板包括第二MCU及与该第二MCU连接的用于为无人机提供动力的第二动力模块、用于通过空中采集陆地图像的第二图像采集模块、、用于实现地面探测的组合式测量模块、用于实现四旋翼无人机与无人车通信的无线通信模块。所述无人机停放平台上还设置有与所述MCU连接且用于吸附所述四旋翼无人机底部磁片装置，以实现四旋翼无人机的出动与接收。
所述MCU采用STC11F32XE。所述动力模块采用L298型号芯片，所述图像采集模块、第二图像采集模块均采用数字USB接口网络摄像头。所述无线模块采用TL WR703N无线路由器。所述避障模块采用HC-SR04超声波测距模块，该HC-SR04超声波测距模块设置于无人车控制电路板前端，亦即无人车前端。
所述第二MCU采用STM32F103c8T6。所述第二动力模块采用场效应管SI2302。所述组合式测量模块由MPU6050、MS5611、HMC5833组成。所述无线通信模块包括NRF24L01 2.4G无线通讯模块和蓝牙模块。
以下为本实用新型的具体实例。
本实用新型涉及一种基于stm32芯片的陆空联合探测系统，该芯片具有低功耗、高性能的特点。在系统硬件电路设计方面，包括陆地探测系统以空基探测系统两大模块，两大模块相结合，具有强大的实时巡航探测能力和避障能力。在遇到障碍物时，无人车可通过ACC智能巡航系统实现定速巡航，并在遭遇障碍物前做出规避动作。当无人车无法越过障碍时，则释放出无人机观察地形，取得实时监控数据并发送回设备终端，为用户提供更高，更详尽的探测情况。
所述陆地探测系统模块采用了基于8051内核单片机STC11F32XE开发的智能小车作为系统模型。在避障方面，通过安装在车辆前部的测距传感器进行数据采集，并将数据信息通过传感器传送至控制器ECU，对数据进行分析处理，决定小车与障碍物的距离，最后由单片机控制电机驱动，进而控制电机正反转实现自动避障。图像采集方面，系统搭配了数字USB接口网络摄像头进行图像采集，由摄像头采集光学图像，经由图像传感器转为电信号，经过信号放大、A/D转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，转化为USB接口协议传输到电脑中处理，通过显示器显示图像。
所述空基探测系统模块选用基于ARM内核Coterx-M3组成的处理器STM32F103c8T6和SI2302电机驱动，搭配 NRF24L01 2.4G 无线通讯和蓝牙，进行PWM输入捕获和 PWM 输出以及用于传感器数据传送接收。该系统采用四旋翼无人机作为系统模型，通过安装拓展模块进行数据观测、信息采集、资料传送等功能，即由无人车为核心平台搭载无人机，在需要进行远距离数据采集时，释放出无人机观察地形，取得实时监控数据并发送回设备终端。
以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种陆空联合探测系统，其特征在于：包括陆基探测子系统、空基探测子系统，所述陆基探测子系统包括无人车、设置于无人车上的无人车控制电路板、设置于无人车上用于停放空基探测子系统的四旋翼无人机的无人机停放平台；所述无人车控制电路板包括MCU及与该MCU连接的用于为无人车提供动力的动力模块、用于实现无人车避障的避障模块、用于采集陆地图像的图像采集模块、无线模块；所述四旋翼无人机包括无人机控制电路板，该无人机控制电路板包括第二MCU及与该第二MCU连接的用于为无人机提供动力的第二动力模块、用于通过空中采集陆地图像的第二图像采集模块、、用于实现地面探测的组合式测量模块、用于实现四旋翼无人机与无人车通信的无线通信模块。
2.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述无人机停放平台上还设置有与所述MCU连接且用于吸附所述四旋翼无人机底部磁片装置，以实现四旋翼无人机的出动与接收。
3.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述MCU采用STC11F32XE。
4.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述动力模块采用L298型号芯片，所述图像采集模块、第二图像采集模块均采用数字USB接口网络摄像头。
5.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述无线模块采用TLWR703N无线路由器。
6.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述避障模块采用HC-SR04超声波测距模块，该HC-SR04超声波测距模块设置于无人车控制电路板前端，亦即无人车前端。
7.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述第二MCU采用STM32F103c8T6。
8.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述第二动力模块采用场效应管SI2302。
9.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述组合式测量模块由MPU6050、MS5611、HMC5833组成。
10.根据权利要求1所述的陆空联合探测系统，其特征在于：所述无线通信模块包括NRF24L01 2.4G无线通讯模块和蓝牙模块。
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