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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 礦井勘測(cè)機(jī)器人
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目以L(fǎng)inux為平臺(tái)ARM為核心，加以紅外避障系統(tǒng)，尋跡傳感器，超聲波測(cè)距傳感器，溫度傳感器、濕度傳感器、一氧化碳測(cè)量傳感器，二氧化碳測(cè)量傳感器以及高清夜視攝像頭以實(shí)現(xiàn)對(duì)有害氣體濃度、井內(nèi)溫度、濕度的探測(cè)、井內(nèi)圖像識(shí)別，并配合一定的機(jī)械設(shè)備完成從發(fā)現(xiàn)到響應(yīng)、發(fā)送危險(xiǎn)信號(hào)，最終完成井內(nèi)安全的分析檢查。
- 詳細(xì)介紹：
- 該款礦井勘測(cè)機(jī)器人集單片機(jī)、傳感器、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用于一身，集合了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、單片機(jī)及嵌入式操作系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。本項(xiàng)目以L(fǎng)inux為平臺(tái)ARM為核心，加以紅外避障系統(tǒng)，尋跡傳感器，測(cè)距傳感器，溫度傳感器、濕度傳感器、一氧化碳測(cè)量傳感器，二氧化碳測(cè)量傳感器，瓦斯傳感器，高清夜視攝像頭以實(shí)現(xiàn)探測(cè)有害氣體濃度、井內(nèi)溫度、濕度的探測(cè)、井內(nèi)圖像識(shí)別，并配合一定的機(jī)械設(shè)備完成從發(fā)現(xiàn)到響應(yīng)、發(fā)送危險(xiǎn)信號(hào)，最終完成井內(nèi)安全的分析檢查。利用ARM可以移植操作系統(tǒng)并可以并行處理事件的優(yōu)勢(shì)，在對(duì)于礦井潛在或已有的危險(xiǎn)必須第一時(shí)間內(nèi)發(fā)送到指揮總部，可最大限度的減少財(cái)產(chǎn)損失和保證生命財(cái)產(chǎn)安全。國(guó)內(nèi)、外都有大型的安檢設(shè)備，但是由于技術(shù)設(shè)備落后不能實(shí)時(shí)傳回井內(nèi)的各種相關(guān)數(shù)據(jù)，種種機(jī)器，不具有警戒、危險(xiǎn)氣體預(yù)警檢測(cè)、地質(zhì)勘測(cè)預(yù)警檢測(cè)的功能，且由于體積大不能運(yùn)用在井下；而對(duì)應(yīng)地檢測(cè)井下空氣成分、有害濃度、溫度、濕度、地形地貌等。
作品圖片
作品專(zhuān)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)
- 在一些危險(xiǎn)場(chǎng)合或危險(xiǎn)環(huán)境，由于危險(xiǎn)物或危險(xiǎn)氣體的存在而導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)溫度、濕度、壓力等各方面均可能發(fā)生無(wú)法預(yù)知的變化，不便于人工直接進(jìn)入作業(yè)。針對(duì)這種情況，我們開(kāi)發(fā)了用于這些特殊場(chǎng)合的智能勘測(cè)機(jī)器人。 本項(xiàng)目以L(fǎng)inux為平臺(tái)ARM為核心，加以紅外避障系統(tǒng)，尋跡傳感器，超聲波測(cè)距傳感器，溫度傳感器、濕度傳感器、一氧化碳測(cè)量傳感器，二氧化碳測(cè)量傳感器，高清夜視攝像頭以實(shí)現(xiàn)探測(cè)有害氣體濃度、井內(nèi)溫度、濕度的探測(cè)、井內(nèi)圖像識(shí)別，并配合一定的機(jī)械設(shè)備完成從發(fā)現(xiàn)到響應(yīng)、發(fā)送危險(xiǎn)信號(hào)，最終完成井內(nèi)安全的分析檢查。利用ARM可以移植操作系統(tǒng)并可以并行處理事件的優(yōu)勢(shì)，在對(duì)于礦井潛在或已有的危險(xiǎn)必須第一時(shí)間內(nèi)發(fā)送到指揮總部，可最大限度的減少財(cái)產(chǎn)損失和保證生命財(cái)產(chǎn)安全。 該項(xiàng)目的關(guān)鍵在于：利用攝像頭和傳感器確定井內(nèi)的地形實(shí)時(shí)狀況以排查地質(zhì)危險(xiǎn)在有毒氣體區(qū)域內(nèi)測(cè)量有毒氣體的濃度，和此區(qū)域的溫度、濕度，并拍攝地形圖片將采集到的數(shù)據(jù)，圖片等信息發(fā)送到指揮部如何利用機(jī)器人現(xiàn)有的設(shè)備發(fā)現(xiàn)最可能發(fā)生安全隱患的地方整個(gè)過(guò)程需要的應(yīng)用程序和驅(qū)動(dòng)程序可以實(shí)現(xiàn)井內(nèi)有害氣體濃度，地質(zhì)結(jié)構(gòu)，溫度、濕度的探測(cè)和疑似透水現(xiàn)象的探測(cè)與預(yù)警，有害氣體從探測(cè)到至被傳感器探測(cè)到最慢1s，從探測(cè)到到發(fā)送至指揮部的時(shí)間由文件信息大小決定。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 國(guó)內(nèi)、外都有大型的安檢設(shè)備，但是由于技術(shù)設(shè)備落后不能實(shí)時(shí)傳回井內(nèi)的各種相關(guān)數(shù)據(jù)，種種機(jī)器，不具有警戒、危險(xiǎn)氣體預(yù)警檢測(cè)、地質(zhì)勘測(cè)預(yù)警檢測(cè)的功能，且由于體積大不能運(yùn)用在井下；而對(duì)應(yīng)地檢測(cè)井下空氣成分、有害濃度、溫度、濕度、地形地貌等。所以該項(xiàng)目補(bǔ)充了上述不足，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.加入預(yù)警環(huán)節(jié)，不放過(guò)任何可疑情況2.發(fā)現(xiàn)即報(bào)警，第一時(shí)間發(fā)送信息到指揮中心3.加入操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行程序以達(dá)到最大程度的節(jié)約時(shí)間4.對(duì)井內(nèi)危險(xiǎn)地點(diǎn)進(jìn)行拍照、判斷，提高實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳送5.加入排險(xiǎn)預(yù)警措施，提前作安檢準(zhǔn)備。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 本作品于2010年11月26日參加第六屆“挑戰(zhàn)杯”蘭州工專(zhuān)大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽終審展示，并經(jīng)校級(jí)評(píng)委評(píng)審決定推薦參加本次比賽。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫未轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)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(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： 1. 打開(kāi)電池盒電源開(kāi)關(guān) 2. 打開(kāi)車(chē)體電源開(kāi)關(guān) 3. 觀察 LCD打印信息 4. 獲取礦井勘測(cè)機(jī)器人 IP 地址 5. 通過(guò) PC瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)礦井勘測(cè)機(jī)器人：如： 6. 啟動(dòng)礦井勘測(cè)機(jī)器人 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：多種探測(cè)方式并實(shí)現(xiàn)疑似情況預(yù)警：利用有害氣體探測(cè)儀、溫度傳感器采樣周?chē)鷾囟?、有害氣體濃度比較是否存在異常，自動(dòng)尋跡搜尋透水點(diǎn)等以提供預(yù)警依據(jù)。 適應(yīng)范圍：該項(xiàng)目用于對(duì)氣體成分、溫度、濕度比較敏感的場(chǎng)合，如礦井等，在偵察中，不斷掃描周?chē)沫h(huán)境，探測(cè)物理量有溫度、濕度、有害氣體濃度，一旦發(fā)現(xiàn)氣體成分異常，即停止探測(cè)并自動(dòng)尋跡接近探測(cè)點(diǎn)，對(duì)探測(cè)點(diǎn)拍照同時(shí)傳回服務(wù)器并立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：本作品適合于一定危險(xiǎn)場(chǎng)合下現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)的采集與傳輸，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)監(jiān)控。增強(qiáng)了對(duì)苛刻環(huán)境的適應(yīng)性、對(duì)當(dāng)前的科學(xué)研究及應(yīng)用具有實(shí)際意義和較好推廣價(jià)值。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 機(jī)器人技術(shù)作為20世紀(jì)人類(lèi)最偉大的發(fā)明之一，自60年代初問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)過(guò)40年的發(fā)展已取得長(zhǎng)足進(jìn)步?，F(xiàn)在世界上有約75萬(wàn)臺(tái)工業(yè)機(jī)器人戰(zhàn)斗在各條戰(zhàn)線(xiàn)上。仿人形機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、醫(yī)療機(jī)器人、軍用機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人等各種用途的特種機(jī)器人紛紛面世，而且正以飛快的速度向?qū)嵱没~進(jìn)。 我國(guó)的機(jī)器人專(zhuān)家從應(yīng)用環(huán)境出發(fā)，將機(jī)器人分為兩大類(lèi)，即工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人。所謂工業(yè)機(jī)器人就是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)、多自由度機(jī)器人。而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外的、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類(lèi)的各種機(jī)器人，包括：服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、娛樂(lè)機(jī)器人、軍用機(jī)器人、農(nóng)業(yè)機(jī)器人等。在特種機(jī)器人中，有些分支發(fā)展很快，有獨(dú)立成體系的趨勢(shì)，如服務(wù)機(jī)器人、水下機(jī)器人、軍用機(jī)器人、微型機(jī)器人等。 從2002年開(kāi)始“亞洲廣播電視聯(lián)盟”在亞洲及太平洋地區(qū)舉辦了一年一度的“亞太地區(qū)大學(xué)生機(jī)器人大賽”，中央電視臺(tái)也舉行了一年一度的“全國(guó)大學(xué)生機(jī)器人電視大賽”。由于機(jī)器人的制作涉及到了電子、通訊、機(jī)械、自動(dòng)控制、材料、能源等學(xué)科的綜合知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用，因此我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，利用現(xiàn)有技術(shù)和設(shè)備，力求創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)多次研究與實(shí)踐，才自己動(dòng)手設(shè)計(jì)制作出了這個(gè)技術(shù)含量高，構(gòu)思新穎巧妙，又有一定的實(shí)用性、應(yīng)用范圍廣闊的智能監(jiān)測(cè)、排爆機(jī)器人。
