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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 無線環(huán)境探測(cè)智能機(jī)器人
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 該智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了安全、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效、可視地探測(cè)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(bào)端。國(guó)務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》等相關(guān)文件政策的出臺(tái)，市場(chǎng)對(duì)于在有毒的、有害的、高溫的或危險(xiǎn)惡劣環(huán)境的有效探測(cè)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(chǎng)正尋求代替人從事此類環(huán)境下的檢測(cè)與監(jiān)控工作的具體途徑。 首先本文對(duì)無線環(huán)境探測(cè)智能機(jī)器人的經(jīng)濟(jì)可行性、技術(shù)可行性進(jìn)行了分析，并對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。 其次介紹了該環(huán)境探測(cè)智能機(jī)器人的硬件構(gòu)成，包括傳感器、電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、無線收發(fā)、液晶顯示、鍵盤控制及CPU的設(shè)計(jì)。 再次介紹了環(huán)境探測(cè)智能機(jī)器人的軟件設(shè)計(jì)，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(duì)環(huán)境探測(cè)智能機(jī)器人進(jìn)行聯(lián)調(diào)，將采集到的數(shù)據(jù)與現(xiàn)有的探測(cè)器數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)、分析，并提出改進(jìn)方案。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 該智能機(jī)器人主要用于實(shí)時(shí)探測(cè)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(jī)器人的行駛。設(shè)計(jì)采用51單片機(jī)作為智能機(jī)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(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的可燃性氣體傳感器，對(duì)環(huán)境中的一氧化碳、甲烷等可燃性氣體濃度值進(jìn)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(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利，專利號(hào)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(shí)間：2秒；濕度采集精度： 2%RH，響應(yīng)時(shí)間：2秒?？扇夹詺怏w探測(cè)濃度范圍0-40000ppm，報(bào)警濃度為20000ppm。
科學(xué)性、先進(jìn)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(bào)端。隨著國(guó)務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》等相關(guān)文件政策的出臺(tái)，市場(chǎng)對(duì)于在有毒的、有害的、高溫的或危險(xiǎn)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(chǎng)正尋求代替人從事此類環(huán)境下的檢測(cè)與監(jiān)控工作的具體途徑。該智能機(jī)器人與傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于靈活、安全、可靠、高效。該智能機(jī)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(jiǎn)單、方便；由于用智能機(jī)器人取代了人親自進(jìn)入復(fù)雜環(huán)境，極大的避免了探測(cè)環(huán)境時(shí)對(duì)人造成的危險(xiǎn)；傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過無線模塊可及時(shí)的傳到操作者控制界面，使得操作者可及時(shí)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(guó)家發(fā)明專利，專利號(hào)ZL 200710071957.5。
獲獎(jiǎng)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(shí)物
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該智能機(jī)器人實(shí)現(xiàn)了安全、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效、可視地探測(cè)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(jī)器人所攜帶的氣體傳感器由實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)，并已申請(qǐng)了國(guó)家專利，可同時(shí)檢測(cè)NO2、CO、H2和NH3。環(huán)境探測(cè)機(jī)器人可應(yīng)用在機(jī)械制造行業(yè)、 化工行業(yè)、煙草行業(yè)、環(huán)境保護(hù)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(hù)領(lǐng)域、智能家居、礦井救援和管理、下水道環(huán)境探測(cè)，具有極大的市場(chǎng)前景和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
同類課題研究水平概述
- 進(jìn)入到2010，我國(guó)在環(huán)境探測(cè)機(jī)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(shí)7年聯(lián)合開發(fā)的深井探測(cè)機(jī)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(shí)驗(yàn)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(duì)地震、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害能起到預(yù)測(cè)和預(yù)防的作用。2010年10月5日閉幕的第九屆中國(guó)國(guó)際裝備制造業(yè)博覽會(huì)上，“煤礦井下探測(cè)機(jī)器人”榮獲特別獎(jiǎng)。
