一种智能探测车的制作方法

本实用新型涉及一种人工探测技术领域，具体为一种智能探测车。

背景技术：

随着我国社会经济的全面发展，智能探测车在探测领域已经逐渐取代人工探测，为人们的生活提供了极大的方便。由于对未知空间的探索和侦察会存在一定的危险性，如果通过人类亲身去探索，可能会造成不必要的损失，甚至危及到生命的安全，因此可以通过无线探测车的远程操作，对路况进行实时探测和危险评估，从而把成本和危险降至最低。另外近年来，我国火灾、矿难、地震等事故频繁发生，给人民生命及财产造成了巨大的损失。事故一旦发生，事故现场勘察阶段是救护过程中最危险但也是最为重要的环节。现有的救援设备体积庞大、受自身的限制根本进入不了狭窄的地区，勉强进入反而会适而其反，导致更多人员的伤亡和财产损失，所以用现有的救援设备已不太可能。与其相比，小型的探测车成本更低，运动更加灵活，并可以在狭小的环境中工作。目前已有的探测车主要用来完成探测路况、实时视频传输的功能。但由于探测的环境复杂、突发状况频繁，传统的探测车在结构上受到一定的限制。

技术实现要素：

为弥补现有技术的不足，本实用新型提供一种智能探测车，具有成本低廉、活动灵活、控制方便并可迅速灭火的特点。

本实用新型的技术方案如下：一种智能探测车，包括探测车车体和探测系统；探测车车体包括底盘，底盘是船形结构，底盘外侧设有多个车轮，车轮外部安装有履带；底盘上部安装支架，所述的支架顶部安装摄像头，支架一侧通过机械臂连接机械手，机械手采用舵机进行控制；探测系统包括图像采集传输模块、输入控制模块、通信模块；图像采集传输模块包括摄像头和WIFI无线视频模块；输入控制模块包括单片机以及分别与单片机连接的电机驱动模块A、电机驱动模块B、温度检测模块A、温度检测模块B、火焰探测器、红外测距模块、主控电路和消防控制器；所述的消防控制器通过数据线与温度检测模块A及火焰探测器相连；气溶胶灭火装置通过数据线与消防控制器相连；通信模块包括无线数传模块。

进一步的，所述的单片机为STM32单片机。

进一步的，所述的主控电路内的电源供电模块设有防短路保护电路。

进一步的，所述的温度检测模块A用于检测探测车周围环境温度。

进一步的，所述的温度检测模块B用于检测探测车内部电路温度。

进一步的，所述的无线数传模块通过两根串口线与单片机串口输出端相连。

进一步的，所述的摄像头垂直设置与支架上。

进一步的，所述的支架安装在底盘的中部。

本实用新型的有益效果：本实用新型的智能探测车可以实时采集视频数据、温度数据、距离数据并无线发送到控制端，同时接收控制 端发来的控制数据；结构上采用船型底盘和履带式结构，车身小巧，能够适应各种复杂的道路环境，并且可以实现自动灭火；对比传统的探测车，本智能探测车具有成本低廉，活动灵活，操作方便，可控距离长及实时性强等特点。

附图说明

图1为本实用新型探测车的结构示意图；

图2为本实用新型的设计框图；

图3为本实用新型的单片机最小系统电路连接图；

图4为本实用新型的电源供电模块电路连接图；

图5为本实用新型的驱动电路连接图。

其中：1、底盘，2、支架，3、摄像头，4、机械臂，5、机械手，6、履带，7、电机驱动模块B，8、温度检测模块A，9、气溶胶灭火装置，10、温度检测模块B，11、红外测距模块，12、消防控制器，13、电机驱动模块A，14、主控电路，15、火焰探测器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步说明。

一种智能探测车，包括探测车车体和探测系统；探测车车体包括底盘1，底盘1是船形结构，底盘1外侧设有多个车轮，车轮外部安装有履带6；底盘1上部安装支架2，所述的支架2顶部安装摄像头3，支架2一侧通过机械臂4连接机械手5，机械手5采用舵机进行控制；探测系统包括图像采集传输模块、输入控制模块、通信模块；图像采集传输模块包括摄像头3和WIFI无线视频模块；输入控制模 块包括单片机以及分别与单片机连接的电机驱动模块A 13、电机驱动模块B 7、温度检测模块A 8、温度检测模块B 10、火焰探测器15、红外测距模块11、主控电路14和消防控制器12；所述的消防控制器12通过数据线与温度检测模块A 8及火焰探测器15相连；气溶胶灭火装置9通过数据线与消防控制器12相连；通信模块包括无线数传模块，所述的单片机为STM32单片机，所述的主控电路14内的电源供电模块设有防短路保护电路；所述的温度检测模块A 8用于检测探测车周围环境温度；所述的温度检测模块B 10用于检测探测车内部电路温度；所述的无线数传模块通过两根串口线与单片机串口输出端相连，所述的摄像头3垂直设置与支架上，所述的支架2安装在底盘1的中部。

其中：所述摄像头采用的是RobotEyes USB摄像头。

所述WiFi无线视频模块采用的是Robot-Link V4.0AR WIFI模块；

所述的电源供电部分将直流电源转换为5V采用的是AMS1117-5.0芯片；

所述的电源供电部分将5V转换为3.3V采用的是AMS1117-3.3芯片。

所述STM32单片机采用的是STM32F103C8T6芯片。

所述红外测距模块采用的是SHARP夏普公司的GP2Y0A710K0F模块。

所述温湿度采集模块采用的是DHT11模块。

所述有害气体采集模块采用的是MQ-135模块。

所述电机驱动电路采用的是BTS7960芯片。

所述无线数传模块采用的是3DRobotics公司的3DR Radio telemetry 433MHZ模块。

本实用新型的车体底盘1采用角铝作为框架，角铝强度很强，重量轻，有良好的机械性能，采用这种材料可以大大提高车身的稳定性和耐压性。外壳采用坚硬的不锈钢材料，对内部电路起到了极强的防护能力。底盘1采用了船形的底盘结构。底盘1两侧各安装多个车轮，包括驱动轮和从动轮，单排车轮外部安装了履带，采用这种船型底盘和履带式结构，使得探测车可以适应各种复杂的道路环境。在底盘1内部主要是一些对电路固定和保护的结构，这部分采用硬塑材料，一方面可以减轻车体整体的重量，另一方面配合绝缘海绵可以对车内电路系统起到很好的保护；底盘1的上部固定着机械臂4，机械臂4是支撑机械手5的平台，设计时不仅要考虑抓取物体的重量或携带工具的重量，还要考虑转动时的动载荷及转动惯性，这个机械臂4采用三个大功率步进电机进行控制，为了防止机械臂4在直线运动中，沿运动轴线发生相对转动，在设计过程中加入了导向装置，并在程序设计中加入了一定的缓冲措施。机械臂4的伸展和上下摆动采用的是双轴控制，通过下轴的转动可以控制机械臂4的伸缩，在下轴固定有支撑点，上轴转动时在支撑点的作用下带动机械臂4上下摆动，通过这种结构可以很好地控制对机械臂4进行控制。机械臂4上端安装有竖直支架，用于固定摄像头3；机械臂4前端连接机械手5，机械手5采用的是对称抓取式结构，驱动部分采用高扭力反馈式舵机进行驱动，设计时在转动部位加入了大尺寸轴承，该机械手5可以方便，稳定地抓取障碍物体。

图像采集传输模块用于将探测车采集到的视频数据通过无线路由发送；输入控制模块用于驱动各类电机并对探测车周围环境数据进行采集，包括测量障碍物距离；通信模块用于实时接收控制数据并将采集到的环境数据无线发送。本系统的工作原理为，上电后智能探测车会通过图像采集传输模块将视频数据发送，同时通过输入控制模块采集探测车周围环境数据并处理后传输到通信模块，经过通信模块将环境数据无线发送到上位机；另一方面智能探测车会一直实时检测通信模块的控制数据，当接收到控制数据后，输入控制模块立即对控制数据进行处理并驱动各类电机，实现探测车的前进、后退、左转、右转以及多向云台机械臂的旋转、伸展和抓取等动作；当发生火灾险情时，温度探测器检查环境温度，结合火焰探测器的探测信号通过温度探测线传递给温度监控器，当温度监控器判断为火灾发生时，温度监控器通过温度监控线发射信号给消防控制器，消防控制器发出相应的声光报警，同时通过气溶胶控制线启动气溶胶进行自动灭火，从而实现自动灭火功能。