CN213999500U - 一种基于双目视觉的矿井救援机器人 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供的一种基于双目视觉的矿井救援机器人，包括可变形履带式移动机架、微控制器、电机、传感器以及无线电源模块，该移动机架包括：底盘和履带结构，该履带结构包括履带、主动轮、从动轮、从动轮组件、支撑轮组件以及4个旋转臂，机器人通过传感器中的双目测距传感器测量地下障碍物的位置，通过传感器中的速度传感器检测自身的速度以及加速度传感器的感知确定下一次运动的速度，并且当遇见障碍物时，可以通过各个组件越过障碍物，并在检测到待救援的人员后，通过传感器中的GPS传感器上传位置信息，并且同时配合旋转臂可以移动待救援的人员旁边的障碍物，准确快速的完成救援。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器救援领域，特别是涉及一种基于双目视觉的矿井救援机器人。
背景技术
煤矿井下作业是一种高危险性的工作，在煤矿井下事故中，救援人员需要在很短的时间内(约48小时)在倒塌的巷道、废墟中寻找幸存者，否则伤者的生命将岌岌可危。然而矿井中存在着如盲巷、采空区以及其他通风不畅的场所，同时发生火灾或爆炸等事故的现场又产生了许多新的安全隐患，增加了救援工作的难度以及发生二次事故的可能性。在这种危急条件下，机器人技术可以为操作和救援人员提供重要的支持，对于在危险环境中作业的人员来说，矿井搜索机器人是一种非常有效的辅助工具。
矿井救援机器人，为救援而采取先进科学技术研制的机器人，如地震矿井救援机器人，它是一种专门用于大地震后在地下商场的废墟中寻找幸存者执行救援任务的机器人。这种机器人配备了彩色摄像机，热成像仪和通讯系统。在矿井救援机器人领域一些研究人员也实现了基于单目视觉或双目视觉的机器人位姿估算以及路面的三维重建工作，如Nister在2006年分别采用单目及双目视觉里程计算法实现了移动机器人在野外环境中姿态及位置的估算。但是该救援机器人主要是在视野较好的野外运行，而在地矿坍塌时，地矿环境复杂，视野较差，因此需要一种可以准确识别快速救援的矿井救援机器人。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种基于双目视觉的矿井救援机器人。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本实用新型提供的一种基于双目视觉的矿井救援机器人，包括：可变形履带式移动机架、微控制器、电机、传感器以及无线电源模块，该移动机架包括：底盘和履带结构，所述履带结构包括履带、主动轮、从动轮、从动轮组件、支撑轮组件以及4个旋转臂，所述传感器包括：双目测距传感器、GPS传感器、加速度传感器、倾斜角度测量传感器、电压测量传感器、温度传感器以及地磁检测传感器，所述微控制器与所述传感器相连，所述支撑轮组件与所述微控制器相连，所述微控制器控制支撑轮组件旋转带动主动轮转动，所述主动轮外围包裹履带，履带带动所述从动轮组件运动带动从动轮转动，所述微控制器控制与旋转臂连接的电机驱动4个旋转臂互相配合，完成地下救援。
可选的，所述矿井救援机器人还包括：减速器，所述减速器包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮设在所述电机的电机轴上，所述第二齿轮设在电机的输出轴上。
可选的，所述主动轮还包括支撑轮，所述支撑轮设置在所述主动轮和所述从动轮的下方位置。
可选的，所述支撑轮的个数为多个。
可选的，所述矿井救援机器人还包括：机体，所述支撑轮均固定于所述机体上。
本实用新型实施例提供的一种基于双目视觉的矿井救援机器人，通过自身的双目测距传感器测量地下障碍物的位置，通过速度传感器检测自身的速度以及加速度传感器的感知确定下一次运动的速度，并且当遇见障碍物时，可以通过各个组件越过障碍物，并在检测到待救援的人员后，通过 GPS传感器上传位置信息，并且同时配合旋转臂可以移动待救援的人员旁边的障碍物，完成救援。
以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的一种基于双目视觉的矿井救援机器人的结构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，本实用新型实施例提供的一种基于双目视觉的矿井救援机器人，包括：可变形履带式移动机架1、微控制器2、电机3、传感器4 以及无线电源模块5，该移动机架1包括：底盘11和履带结构12，所述履带结构包括履带121、主动轮122、从动轮123、从动轮组件124、支撑轮组件125以及4个旋转臂，所述传感器包括：双目测距传感器、GPS传感器、加速度传感器、倾斜角度测量传感器、电压测量传感器、温度传感器以及地磁检测传感器，所述微控制器与所述传感器相连，所述支撑轮组件与所述微控制器相连，所述微控制器控制支撑轮组件旋转带动主动轮转动，所述主动轮外围包裹履带，履带带动所述从动轮组件运动带动从动轮转动，所述微控制器控制与旋转臂连接的电机驱动4个旋转臂互相配合，完成地下救援。
本实用新型实施例提供的一种基于双目视觉的矿井救援机器人，通过自身的双目测距传感器测量地下障碍物的位置，通过速度传感器检测自身的速度以及加速度传感器的感知确定下一次运动的速度，并且当遇见障碍物时，可以通过各个组件越过障碍物，并在检测到待救援的人员后，通过 GPS传感器上传位置信息，并且同时配合旋转臂可以移动待救援的人员旁边的障碍物，完成救援。
作为本实用新型可选的一种实施方式，所述矿井救援机器人还包括：减速器，所述减速器包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮设在所述电机的电机轴上，所述第二齿轮设在电机的输出轴上。
作为本实用新型可选的一种实施方式，所述主动轮还包括支撑轮，所述支撑轮设置在所述主动轮和所述从动轮的下方位置。
作为本实用新型可选的一种实施方式，所述支撑轮的个数为多个。
作为本实用新型可选的一种实施方式，所述矿井救援机器人还包括：机体，所述支撑轮均固定于所述机体上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于双目视觉的矿井救援机器人，其特征在于，包括：可变形履带式移动机架、微控制器、电机、传感器以及无线电源模块，该移动机架包括：底盘和履带结构，所述履带结构包括履带、主动轮、从动轮、从动轮组件、支撑轮组件以及4个旋转臂，所述传感器包括：双目测距传感器、GPS传感器、加速度传感器、倾斜角度测量传感器、电压测量传感器、温度传感器以及地磁检测传感器，所述微控制器与所述传感器相连，所述支撑轮组件与所述微控制器相连，所述微控制器控制支撑轮组件旋转带动主动轮转动，所述主动轮外围包裹履带，履带带动所述从动轮组件运动带动从动轮转动，所述微控制器控制与旋转臂连接的电机驱动4个旋转臂互相配合，完成地下救援。
2.根据权利要求1所述的矿井救援机器人，其特征在于，所述矿井救援机器人还包括：减速器，所述减速器包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮设在所述电机的电机轴上，所述第二齿轮设在电机的输出轴上。
3.根据权利要求1所述的矿井救援机器人，其特征在于，所述主动轮还包括支撑轮，所述支撑轮设置在所述主动轮和所述从动轮的下方位置。
4.根据权利要求3所述的矿井救援机器人，其特征在于，所述支撑轮的个数为多个。
5.根据权利要求1所述的矿井救援机器人，其特征在于，所述矿井救援机器人还包括：机体，所述支撑轮均固定于所述机体上。
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