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基本信息
- 項目名稱：
- 無線環(huán)境探測智能機器人
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 該智能機器人的設(shè)計實現(xiàn)了安全、實時、準(zhǔn)確、高效、可視地探測某一區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，并通過無線的方式將采集到的數(shù)據(jù)傳送到控制端。
- 詳細(xì)介紹：
- 隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，其負(fù)面效應(yīng)如煤礦爆炸、瓦斯泄漏等各種重大安全事故不斷見諸報端。國務(wù)院《關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》等相關(guān)文件政策的出臺，市場對于在有毒的、有害的、高溫的或危險惡劣環(huán)境的有效探測技術(shù)的日益重視。此外，根據(jù)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的特定需求情況，為提高企業(yè)的安全生產(chǎn)能力，市場正尋求代替人從事此類環(huán)境下的檢測與監(jiān)控工作的具體途徑。 首先本文對無線環(huán)境探測智能機器人的經(jīng)濟可行性、技術(shù)可行性進行了分析，并對市場進行了預(yù)測。 其次介紹了該環(huán)境探測智能機器人的硬件構(gòu)成，包括傳感器、電源、電機驅(qū)動、無線收發(fā)、液晶顯示、鍵盤控制及CPU的設(shè)計。 再次介紹了環(huán)境探測智能機器人的軟件設(shè)計，包括傳感器數(shù)據(jù)采集、無線收發(fā)、液晶顯示、鍵盤控制及數(shù)據(jù)處理。 最后對環(huán)境探測智能機器人進行聯(lián)調(diào)，將采集到的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有的探測器數(shù)據(jù)進行比對、分析，并提出改進方案。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 該智能機器人主要用于實時探測未知環(huán)境中的溫、濕度值、可燃性氣體濃度，將數(shù)據(jù)通過無線的方式發(fā)送到控制端，從而提供該區(qū)域中的環(huán)境參數(shù)，并通過帶有節(jié)能LED光源的無線Wifi攝像頭（可在黑暗環(huán)境下使用）采集到的視頻信息控制智能機器人的行駛。設(shè)計采用51單片機作為智能機器人內(nèi)核，配備了Nrf24L01無線收發(fā)和SM45無線通訊模塊。前端傳感器選用了實驗室自主研發(fā)的可燃性氣體傳感器，對環(huán)境中的一氧化碳、甲烷等可燃性氣體濃度值進行采集，采用的SnO2薄膜敏感膜電阻隨氣體濃度升高而降低，本傳感器以“平板夾心結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體式氣體傳感器的制造方法”名稱申請了國家發(fā)明專利，專利號ZL 200710071957.5。溫濕度傳感器選用了AM2301采集模塊。溫度采集精度: 0.5℃，量程范圍:-40~125℃，響應(yīng)時間：2秒；濕度采集精度： 2%RH，響應(yīng)時間：2秒。可燃性氣體探測濃度范圍0-40000ppm，報警濃度為20000ppm。
科學(xué)性、先進性
- 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，其負(fù)面效應(yīng)如煤礦爆炸、瓦斯泄漏等各種重大安全事故不斷見諸報端。隨著國務(wù)院《關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》等相關(guān)文件政策的出臺，市場對于在有毒的、有害的、高溫的或危險惡劣環(huán)境的有效監(jiān)控技術(shù)的日益重視。此外，根據(jù)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的特定需求情況，為提高企業(yè)的安全生產(chǎn)能力，市場正尋求代替人從事此類環(huán)境下的檢測與監(jiān)控工作的具體途徑。該智能機器人與傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)相比，其優(yōu)點在于靈活、安全、可靠、高效。該智能機器人體積小，重量輕，可行駛于一些狹窄、人無法穿越的區(qū)域，且控制簡單、方便；由于用智能機器人取代了人親自進入復(fù)雜環(huán)境，極大的避免了探測環(huán)境時對人造成的危險；傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過無線模塊可及時的傳到操作者控制界面，使得操作者可及時獲得該區(qū)域環(huán)境參數(shù)，配備的攝像頭具有LED光源，可在黑暗環(huán)境中使用，并具有180度全方位旋轉(zhuǎn)功能。使用的傳感器具有國家發(fā)明專利，專利號ZL 200710071957.5。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 該智能機器人實現(xiàn)了安全、實時、準(zhǔn)確、高效、可視地探測某一區(qū)域的環(huán)境參數(shù)，并通過無線的方式將采集到的數(shù)據(jù)傳送到控制端。智能機器人所攜帶的氣體傳感器由實驗室自主研發(fā)，并已申請了國家專利，可同時檢測NO2、CO、H2和NH3。環(huán)境探測機器人可應(yīng)用在機械制造行業(yè)、 化工行業(yè)、煙草行業(yè)、環(huán)境保護等部門、現(xiàn)代物流行業(yè)、科學(xué)研究和產(chǎn)品開發(fā)、文物保護領(lǐng)域、智能家居、礦井救援和管理、下水道環(huán)境探測，具有極大的市場前景和經(jīng)濟價值。
同類課題研究水平概述
- 進入到2010，我國在環(huán)境探測機器人的研制和制造取得了一系列可喜的成就。2010年08月18日由武橋重工和上海交大歷時7年聯(lián)合開發(fā)的深井探測機器人研制成功，18日在四川錦屏水電站地區(qū)海拔2000米地下巖層實驗成功。該技術(shù)將主要用于地殼穩(wěn)定性分析，地質(zhì)構(gòu)造，水庫、水壩的地質(zhì)分析，并對地震、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害能起到預(yù)測和預(yù)防的作用。2010年10月5日閉幕的第九屆中國國際裝備制造業(yè)博覽會上，“煤礦井下探測機器人”榮獲特別獎。
