本發(fā)明提供的是機械人領域應用探測器,具體地說是機械蟲可燃氣體探測器。
背景技術:
對于有可燃氣體逸出的場所通常都安裝有可燃氣體報警器,一旦有可燃氣體泄露達到一定濃度就會發(fā)生報警,進行提示。但可燃氣體逸出的源點很難探測,其原因是通常安裝的可燃氣體探測器為固定式的,無法移動,因此當可燃氣體飄逸到探測器周圍時才能報警,往往耽誤了報警時間,容易出現安全隱患,甚至造成事故,因此如何解決探測器移動的問題應當得到解決。
技術實現要素:
為了能夠實現探測器移動,本發(fā)明提出了機械蟲可燃氣體探測器。該探測器通過將探測程序裝在機械蟲體內,利用程序使機械蟲行走,通過無線傳輸的方式將可燃氣體濃度實時報送管理計算機,解決機械蟲移動探測可燃氣體的技術問題。
本發(fā)明解決技術問題所采用的方案是:
機械蟲包括蟲頭、蟲尾和蟲體,還包括可燃氣體探測部分、蟲體行走部分以及芯片和信號發(fā)射部分;
用柔性材料制成蟲體,在蟲體前部裝有蟲頭,在后部裝有蟲尾,在蟲體內裝有電池和芯片;
在蟲頭上裝有攝像器和可燃氣體探測器及觸須;
在蟲尾內裝有信號發(fā)射天線和電磁行走驅動器;
所述電磁行走驅動器具有電磁活塞傳動器,電磁活塞傳動器頭端通過傳動桿和傳動軸與行走輪連接;
所述可燃氣體探測器設有可燃氣體處理腔,在可燃氣體處理腔前端設有吸入閥,后部設有管腔,在管腔外部設有單向閥,可燃氣體處理腔下部設有點火電極,上部設有熱電傳感器,尾端裝有電磁伸縮桿,電磁伸縮桿部分在電磁伸縮器內伸縮移動,
所述芯片通過傳導線前端與熱電傳感器連接,后端與整合放大發(fā)射器7連接;
所述安裝在蟲頭上的觸須為一對,其連接線與芯片連接,用于控制行走方向與掉頭
所述電磁行走驅動器與芯片電路連接,用于控制行走速度;
所述芯片為信號處理芯片,事先裝入可燃氣體探測程序,轉向以及行走程序,信號發(fā)射程序。
所述電磁行走驅動器與芯片電路連接,用于控制行走速度;
所述芯片為信號處理芯片,事先裝入可燃氣體探測程序,轉向以及行走程序,信號發(fā)射程序。
蟲體殼采用硅膠模覆蓋。
蟲體行走:
所述電磁行走驅動器為電磁推拉結構,電磁行走驅動器在間歇供電的情況下,有序的拉動與行走輪連接的連桿,在推拉桿前后移動力的作用下,帶動推拉桿使行走輪前后擺動,實現蟲體的前后行走,致于蟲體的左右擺動則通過同一位置的同一對行走輪的差速解決。
當可燃氣體探測器探測到可燃氣體時,通過可燃氣體探測數據經過芯片形成數字信號,通過信號傳輸線將所測得的數據信號送入整合放大發(fā)射器,并通過發(fā)射天線發(fā)出,被監(jiān)控計算機接收,或報警,或采取補救措施,從而實現可燃氣體的探測。
攝像器的作用是探測機械蟲前面的影響,避免障礙物的阻擋。
可燃氣體探測:
在芯片指令的作用下,芯片給出電磁伸縮器脈動動作,首先拉動電磁伸縮桿,在電磁伸縮桿的抽取作用下,向可燃氣體處理腔吸入氣體,并通過點火電極點燃,如果不能被點燃,則說明沒有可燃氣體的存在,如果有可燃氣體存在的情況下,被點火電極點燃,點燃后會升溫,溫度值被熱電傳感器接收,將熱能轉換為電能或改變電阻值,并將電信號傳遞給芯片,芯片經過處理后傳遞到整合放大發(fā)射器,通過天線發(fā)出報警信號。
當可燃氣體處理腔的吸入閥被電磁伸縮桿抽動打開時,氣體被吸入到可燃氣體處理腔內,當反向運動電磁伸縮桿時,單向閥被打開,這樣能夠實現氣體吸入和排出。
芯片分別與可燃氣體探測器、攝像器、觸須、可燃氣體探測器、電磁行走驅動器電路連接。
積極效果,本發(fā)明利用機械蟲的可燃氣體探測器探測可燃氣體,并將可燃氣體燃燒產生電信號,電信號通過無線傳輸的方式傳送給監(jiān)控計算機,進行判讀,在探測的同時還能確定可燃氣體逸出點的地理坐標。由于使用機械蟲作為載體,所以對狹小空間也不漏掉,并且不使用人,避免人身安全事故的發(fā)生,且便于記錄與管理以及采取補償措施。適宜作為機械蟲可燃氣體探測器應用。
附圖說明
圖1為本發(fā)明結構示意圖;
圖2為本發(fā)明可燃氣體探測器結構示意圖;
圖3為本發(fā)明行走部分結構示意圖。
圖中,1.蟲體,2.蟲頭,3.蟲尾,4.攝像器,5.觸須,6.可燃氣體探測器,6.0.可燃氣體處理腔,6.1.電磁伸縮器,6.2.管腔,6.3.單向閥,6.4.電磁伸縮桿,6.5.熱電傳感器,6.6.吸入閥,6.7.點火電極,7.整合放大發(fā)射器,8.信號發(fā)射天線,9.電池,10.芯片,11.電磁行走驅動器,11.1.電磁活塞傳動器,12.行走輪,12.1.傳動桿,12.2.傳動軸。
具體實施方式
據圖所示,機械蟲包括蟲頭、蟲尾和蟲體,還包括可燃氣體探測部分、蟲體行走部分以及芯片和信號發(fā)射部分;
用柔性材料制成蟲體1,在蟲體前部裝有蟲頭2,在后部裝有蟲尾3,在蟲體內裝有電池9和芯片10;
在蟲頭上裝有攝像器4和可燃氣體探測器6及觸須5;
在蟲尾內裝有信號發(fā)射天線8和電磁行走驅動器11;
所述電磁行走驅動器11具有電磁活塞傳動器11.1,電磁活塞傳動器頭端通過傳動桿12.1和傳動軸12.2與行走輪12連接;
所述可燃氣體探測器設有可燃氣體處理腔6.0,在可燃氣體處理腔前端設有吸入閥6.6,后部設有管腔6.2,在管腔外部設有單向閥6.3,可燃氣體處理腔下部設有點火電極6.7,上部設有熱電傳感器6.5,尾端裝有電磁伸縮桿6.4,電磁伸縮桿部分在電磁伸縮器6.1內伸縮移動,
所述芯片通過傳導線前端與熱電傳感器6連接,后端與整合放大發(fā)射器7連接;
所述安裝在蟲頭上的觸須5為一對,其連接線與芯片連接,用于控制行走方向與掉頭
所述電磁行走驅動器與芯片電路連接,用于控制行走速度;
所述芯片為信號處理芯片,事先裝入可燃氣體探測程序,轉向以及行走程序,信號發(fā)射程序。
芯片分別與可燃氣體探測器、攝像器、觸須、可燃氣體探測器、電磁行走驅動器電路連接。
技術原理:
蟲體殼采用硅膠模覆蓋。
機械蟲包括蟲頭、蟲尾和蟲體,還包括可燃氣體探測部分、蟲體行走部分以及芯片和信號發(fā)射部分;
蟲體行走:
所述電磁行走驅動器為電磁推拉結構,電磁行走驅動器在間歇供電的情況下,有序的拉動與行走輪連接的連桿,在推拉桿前后移動力的作用下,帶動推拉桿使行走輪前后擺動,實現蟲體的前后行走,致于蟲體的左右擺動則通過同一位置的同一對行走輪的差速解決。
系統(tǒng)地說,當可燃氣體探測器探測到可燃氣體時,通過可燃氣體探測數據處理芯片形成數字信號,通過信號傳輸線將所測得的數據信號送入整合放大發(fā)射器,并通過發(fā)射天線發(fā)出,被監(jiān)控計算機接收,或報警,或采取補救措施,從而實現可燃氣體的探測。
攝像器的作用是探測機械蟲前面的影響,避免障礙物的阻擋。
可燃氣體探測:在芯片指令的作用下,芯片給出電磁伸縮器脈動動作,首先拉動電磁伸縮桿,在電磁伸縮桿的抽取作用下,向可燃氣體處理腔吸入氣體,并通過點火電極點燃,如果不能被點燃,則說明沒有可燃氣體的存在,如果有可燃氣體存在的情況下,被點火電極點燃,點燃后會升溫,溫度值被熱電傳感器接收,將熱能轉換為電能或改變電阻值,并將電信號傳遞給芯片,芯片經過處理后傳遞到整合放大發(fā)射器,通過天線發(fā)出報警信號。
當可燃氣體處理腔的吸入閥被電磁伸縮桿抽動打開時,氣體被吸入到可燃氣體處理腔內,當反向運動電磁伸縮桿時,單向閥被打開,這樣能夠實現氣體吸入和排出。
本發(fā)明的工作過程:
電池為蟲體內部件提供電源,電池為可燃氣體探測器、電磁行走驅動器和整合放大發(fā)射器供電,同時為芯片供電;
在芯片內裝入蟲體行走程序,在行走程序控制下,驅使電磁行走驅動器對推拉桿進行伸縮動作,使得行走輪以杠桿的形式前后擺動,驅使蟲體向前或向后行走,在蟲體行走的同時探測蟲體周圍的空氣,一旦有可燃氣體存在并達到一定濃度后,便將形成可燃氣體信號,通過可燃氣體探測數據處理芯片進行數字化信號轉換,并通過信號傳輸線將可燃氣體信號傳遞給整合放大發(fā)射器進行放大,形成發(fā)射信號,通過天線以無線電傳輸的方式被監(jiān)控計算機接收,當有可燃氣體存在時,計算機發(fā)出報警信號,通過計算機探測蟲體的地理坐標位置,發(fā)現可燃氣體超標,及時采取關停帶電設備以及火源。
蟲體能夠在芯片的控制下返回或吊頭,蟲體的扭轉通過行走輪差速解決。
蟲體外殼優(yōu)選采用硅膠膜。
優(yōu)點:
由于本發(fā)明采用蟲體結構,所以體積小,動作靈活,特別適應狹小區(qū)域的探測。
本發(fā)明采用吸入點燃部分的探測器,不會由于可燃氣體感應器失效造成,誤報的現象發(fā)生。
本發(fā)明整體結構簡單,造價低,適宜使用,尤其是在一個區(qū)域可以設置多個機械蟲,因此不會產生可燃氣體超標的問題。
本發(fā)明特別適用于礦洞內可燃氣體探測與傳輸。