基于鐵磁性吊頂?shù)囊苿颖O(jiān)測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種可沿鐵磁性吊頂下方自由運(yùn)動的移動監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]受限空間中危險(xiǎn)氣體泄漏災(zāi)害的防治，已成為防災(zāi)減災(zāi)和公共安全等領(lǐng)域亟待解決的重要問題。同時(shí)，在受限空間內(nèi)，溫度和濕度等環(huán)境信息對人體的健康狀態(tài)以及生理機(jī)能有一定的調(diào)節(jié)作用，實(shí)時(shí)精準(zhǔn)的監(jiān)測受限空間內(nèi)各點(diǎn)的環(huán)境信息，是有效調(diào)整受限空間內(nèi)人體舒適度不可或缺的基本條件。
[0003]對受限空間中各點(diǎn)溫度、濕度、氣體濃度等環(huán)境數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，可以精準(zhǔn)調(diào)節(jié)人體舒適度，有效預(yù)防受限空間中各種災(zāi)害事件的發(fā)生。
[0004]利用地面移動裝置攜帶檢測設(shè)備在受限空間(如各種室內(nèi))中進(jìn)行巡邏檢查，如室內(nèi)安防巡邏機(jī)器人和基于家庭服務(wù)機(jī)器人的智能監(jiān)控系統(tǒng)等，可以有效預(yù)防一定的災(zāi)害事故，采集受限空間內(nèi)的數(shù)據(jù)信息。
[0005]但是，現(xiàn)有受限空間移動檢測均是基于地面移動裝置。一方面，由于地面障礙物多、障礙物位置易改變，基于地面的監(jiān)測系統(tǒng)在受限空間中的監(jiān)測范圍過于固定，導(dǎo)致獲取的信息具有不穩(wěn)定性和偶然性，并且系統(tǒng)監(jiān)測反應(yīng)速度慢、監(jiān)測效率不高、監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性無法保證；另一方面，基于地面的監(jiān)測系統(tǒng)還會妨礙該空間內(nèi)人員的生活和工作。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是:受限空間移動檢測受到地面復(fù)雜情況的影響，，無法高效、準(zhǔn)確地監(jiān)測環(huán)境狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種基于鐵磁性吊頂?shù)囊苿颖O(jiān)測裝置，可在鐵磁性吊頂?shù)捻敳孔杂梢苿?，高效、?zhǔn)確地監(jiān)測環(huán)境狀況。
[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種基于鐵磁性吊頂?shù)囊苿颖O(jiān)測裝置，包括:移動平臺和設(shè)置在所述移動平臺上的環(huán)境參數(shù)測量傳感器，所述移動平臺吸附于鐵磁性吊頂并可沿鐵磁性吊頂自由運(yùn)動。
[0009]優(yōu)選地，所述移動平臺包括:底盤、直流電機(jī)、驅(qū)動輪、環(huán)境探測器及運(yùn)動控制器，所述直流電機(jī)通過傳動軸與驅(qū)動輪相連，所述直流電機(jī)、環(huán)境探測器均與運(yùn)動控制器電連接，直流電機(jī)、環(huán)境探測器及運(yùn)動控制器均固定設(shè)置在底盤上，還包括電磁鐵和壓力傳感器，所述電磁鐵固定設(shè)置在底盤上，并與運(yùn)動控制器電連接，所述壓力傳感器設(shè)置在驅(qū)動輪上，并與運(yùn)動控制器電連接，還包括固定設(shè)置在底盤上的電源，所述電源分別與所述直流電機(jī)、運(yùn)動控制器、電磁鐵電連接。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
[0011]高效、準(zhǔn)確地監(jiān)測環(huán)境狀況:設(shè)置在移動平臺上的環(huán)境參數(shù)測量傳感器，隨著移動平臺吸附于鐵磁性吊頂并可沿鐵磁性吊頂自由運(yùn)動，避開了地面復(fù)雜情況的影響，可在相對空曠的頂部空間自由移動監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，高效、準(zhǔn)確地監(jiān)測環(huán)境狀況。
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明基于鐵磁性吊頂?shù)囊苿颖O(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1中移動平臺結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為圖2中運(yùn)動控制器的電原理圖。
[0016]圖中，I移動平臺，11底盤，12直流電機(jī)，13驅(qū)動輪，14環(huán)境探測器，15運(yùn)動控制器，16電磁鐵，17壓力傳感器，18電源，151單片機(jī)，152電機(jī)驅(qū)動模塊，153無線通信模I塊，54數(shù)據(jù)存儲模塊，I移動平臺，2環(huán)境參數(shù)測量傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本發(fā)明基于鐵磁性吊頂?shù)囊苿颖O(jiān)測裝置，包括:移動平臺I和設(shè)置在所述移動平臺上的環(huán)境參數(shù)測量傳感器2，所述移動平臺I吸附于鐵磁性吊頂并可沿鐵磁性吊頂自由運(yùn)動。
[0018]本發(fā)明通過設(shè)置在移動平臺I上的環(huán)境參數(shù)測量傳感器2，隨著移動平臺吸附于鐵磁性吊頂并可沿鐵磁性吊頂自由運(yùn)動，避開了地面復(fù)雜情況的影響，可在相對空曠的頂部空間自由移動監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，高效、準(zhǔn)確地監(jiān)測環(huán)境狀況。所述移動平臺可以是任何可以附著在鐵磁性吊頂上并可沿鐵磁性吊頂自由運(yùn)動的機(jī)構(gòu)。
[0019]如圖2所示，作為一種優(yōu)選，所述移動平臺1，包括:
[0020]底盤11、直流電機(jī)12、驅(qū)動輪13、環(huán)境探測器14及運(yùn)動控制器15，所述直流電機(jī)12通過傳動軸與驅(qū)動輪相連，所述直流電機(jī)12、環(huán)境探測器14均與運(yùn)動控制器15電連接，直流電機(jī)12、環(huán)境探測器14及運(yùn)動控制器15均固定設(shè)置在底盤11上，
[0021]還包括電磁鐵16和壓力傳感器17，所述電磁鐵16固定設(shè)置在底盤11上，并與運(yùn)動控制器15電連接，所述壓力傳感器17設(shè)置在驅(qū)動輪13上，并與運(yùn)動控制器15電連接，
[0022]還包括固定設(shè)置在底盤11上的電源18，所述電源18分別與所述直流電機(jī)12、運(yùn)動控制器15、電磁鐵17電連接。
[0023]所述驅(qū)動輪13與鐵磁性吊頂滾動接觸。所述驅(qū)動輪13可以是輪式，也可以是履帶式。
[0024]優(yōu)選地，所述電磁鐵為直流吸盤式電磁鐵。
[0025]優(yōu)選地，所述直流電機(jī)為直流減速電機(jī)。
[0026]本發(fā)明的基于鐵磁性吊頂?shù)囊苿颖O(jiān)測裝置的移動平臺I的工作過程為:
[0027]運(yùn)動控制器15控制電磁鐵16通電，將底盤11連同其上的裝置吸附在鐵磁性吊頂上，如飛機(jī)、艦艇艙室頂部，設(shè)置在驅(qū)動輪13上的壓力傳感器實(shí)時(shí)檢測壓力數(shù)據(jù)，運(yùn)動控制器15根據(jù)驅(qū)動輪13與鐵磁性吊頂之間的壓力，實(shí)時(shí)調(diào)整電磁鐵16的輸入電壓，確保整個(gè)移動裝置夠吸附于吊頂，并能沿吊頂自由移動。
[0028]根據(jù)預(yù)先設(shè)置在運(yùn)動控制器15內(nèi)的路徑或者通過無線通信模塊153得到的路徑指令，運(yùn)動控制器15控制直流電機(jī)12轉(zhuǎn)動，帶動驅(qū)動輪13轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)移動裝置沿鐵磁性吊頂自由移動。移動裝置運(yùn)動的快慢可通過運(yùn)動控制器15向直流電機(jī)12輸出電壓的大小來控制，而移動裝置運(yùn)動的方向則可通過多種途徑實(shí)現(xiàn)。比如，驅(qū)動輪13分左右，通過左右輪的速度差實(shí)現(xiàn)移動裝置的轉(zhuǎn)向。又如，驅(qū)動輪13為至少三個(gè)，左右各一個(gè)，前面或后面一個(gè)，左右輪為動力驅(qū)動，前面或后面的那一個(gè)作為轉(zhuǎn)向，由運(yùn)動控制器15單獨(dú)控制。總之，可用現(xiàn)有技術(shù)中任何可行的運(yùn)動方向控制方法實(shí)現(xiàn)。
[0029]環(huán)境探測器14用于實(shí)時(shí)監(jiān)控本移動裝置周邊環(huán)境，通過對周邊環(huán)境的辨識，向遠(yuǎn)端控制人員反饋信息，便于依據(jù)環(huán)境情況合理選擇路徑、取樣點(diǎn)和停留點(diǎn)等。其最好分布在吸頂裝置周邊，以便于對周邊基本環(huán)境的監(jiān)控。
[0030]所述環(huán)境參數(shù)測量傳感器2包括溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器中的至少一種。環(huán)境參數(shù)測量傳感器2隨著移動平臺I吸附于鐵磁性吊頂并可沿鐵磁性吊頂自由運(yùn)動，在相對空曠的頂部空間自由移動監(jiān)測環(huán)境參數(shù)，高效、準(zhǔn)確地監(jiān)測環(huán)境狀況。
[0031]所述環(huán)境參數(shù)測量傳感器2可在底盤11上單獨(dú)設(shè)置，也可與環(huán)境探測器14環(huán)合并設(shè)置。
[0032]如圖3所示，所述運(yùn)動控制器15包括:
[0033]單片機(jī)151，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測、運(yùn)算、處理和存儲，并各模塊協(xié)同工作；
[0034]電機(jī)驅(qū)動模塊152，用于控制直流電機(jī)12的轉(zhuǎn)速；
[0035]無線通信模塊153，用于實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制端的通信；
[0036]數(shù)據(jù)存儲模塊154，用于數(shù)據(jù)存儲；
[0037]所述電機(jī)驅(qū)動模塊152、無線通信模塊153和數(shù)據(jù)存儲模塊154均與單片機(jī)151相連，所述單片機(jī)151還與直流電機(jī)12、環(huán)境探測器14、電磁鐵16、壓力傳感器17和電源18相連。
[0038]所述環(huán)境探測器14包括探照燈、激光雷達(dá)、攝像頭、錄音器中的至少一種。
[0039]依靠鐵磁性吊頂與移動平臺I的相互吸引力，使本發(fā)明的移動監(jiān)測裝置避開了地面復(fù)雜情況的影響，可在相對空曠的頂部空間自由移動，也不會對該空間的人員活動構(gòu)成影響，且移動簡便、迅速，實(shí)現(xiàn)對受限空間的移動檢測，高效、準(zhǔn)確地監(jiān)測環(huán)境狀況。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于鐵磁性吊頂?shù)囊苿颖O(jiān)測裝置，其特征在于，包括:移動平臺(I)和設(shè)置在所述移動平臺上的環(huán)境參數(shù)測量傳感器(2)，所述移動平臺(I)吸附于鐵磁性吊頂并可沿鐵磁性吊頂自由運(yùn)動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動監(jiān)測裝置，其特征在于:所述移動平臺(I)包括底盤(11)、直流電機(jī)(12)、驅(qū)動輪(13)、環(huán)境探測器(14)及運(yùn)動控制器(15)，所述直流電機(jī)(12)通過傳動軸與驅(qū)動輪相連，所述直流電機(jī)(12)、環(huán)境探測器(14)均與運(yùn)動控制器(15)電連接，直流電機(jī)(12)、環(huán)境探測器(14)及運(yùn)動控制器(15)均固定設(shè)置在底盤(11)上， 所述移動平臺(I)還包括電磁鐵(16)和壓力傳感器(17)，所述電磁鐵(16)固定設(shè)置在底盤(11)上，并與運(yùn)動控制器(15)電連接，所述壓力傳感器(17)設(shè)置在驅(qū)動輪(13)上，并與運(yùn)動控制器(15)電連接， 所述移動平臺⑴還包括固定設(shè)置在底盤(11)上的電源(18)，所述電源(18)分別與所述直流電機(jī)(12)、運(yùn)動控制器(15)、電磁鐵(17)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動監(jiān)測裝置，其特征在于:所述驅(qū)動輪(13)與鐵磁性吊頂滾動接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動監(jiān)測裝置，其特征在于:所述電磁鐵(16)為直流吸盤式電磁鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動監(jiān)測裝置，其特征在于:所述直流電機(jī)(12)為直流減速電機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動監(jiān)測裝置，其特征在于，所述運(yùn)動控制器(15)包括: 單片機(jī)(151)，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測、運(yùn)算、處理和存儲，并各模塊協(xié)同工作； 電機(jī)驅(qū)動模塊(152)，用于控制直流電機(jī)(12)的轉(zhuǎn)速； 無線通信模塊(153)，用于實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制端的通信； 數(shù)據(jù)存儲模塊(154)，用于數(shù)據(jù)存儲； 所述電機(jī)驅(qū)動模塊(152)、無線通信模塊(153)和數(shù)據(jù)存儲模塊(154)均與單片機(jī)(151)相連，所述單片機(jī)(151)還與直流電機(jī)(12)、環(huán)境探測器(14)、電磁鐵(16)、壓力傳感器(17)和電源(18)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動監(jiān)測裝置，其特征在于:所述環(huán)境探測器(14)包括探照燈、激光雷達(dá)、攝像頭、錄音器中的至少一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動裝置，其特征在于:所述環(huán)境參數(shù)測量傳感器(2)包括溫度傳感器、濕度傳感器、煙霧傳感器、紅外傳感器、氣體傳感器中的至少一種。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于鐵磁性吊頂?shù)囊苿颖O(jiān)測裝置，包括：移動平臺(1)和設(shè)置在所述移動平臺上的環(huán)境參數(shù)測量傳感器(2)，所述移動平臺(1)吸附于鐵磁性吊頂并可沿鐵磁性吊頂自由運(yùn)動。本發(fā)明的移動監(jiān)測裝置，可在鐵磁性吊頂?shù)捻敳孔杂梢苿?，高效、?zhǔn)確地監(jiān)測環(huán)境狀況。
【IPC分類】G01D21-02
【公開號】CN104568004
【申請?zhí)枴緾N201410849321
【發(fā)明人】蔡浩, 陳一村, 奉祁林, 陳志龍, 劉飛, 趙旭東
【申請人】中國人民解放軍理工大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月30日