一种矿用环境探测机器人远程控制终端

1.一种矿用环境探测机器人远程控制终端，该机器人远程控制终端包括液晶显示屏(1)、隔爆上盖(2)、本安对讲系统(3)、本安外壳(4)、电池腔盖(5)、本安键盘(6)、旋转开关(7)、隔爆壳(8)、引入装置(9)、镍氢电池组(10)、穿墙端子(11)、工控机(12)、视频采集卡(13)及光端机(14)，其特征在于，该机器人远程控制终端设有一个隔爆壳(8)，隔爆壳(8)的上部设有方体状的本安外壳(4)及一个与水平面成5°-15°倾斜角的隔爆上盖(2)，隔爆上盖(2)上固定有液晶显示屏(1)，本安外壳(4)的上部设有本安对讲系统(3)及本安键盘(6)，本安对讲系统(3)由本安音箱和本安麦克风组成，本安外壳(4)内设有引入装置(9)；隔爆壳(8)内分为电池腔及设备腔，电池腔的内部设有镍氢电池组(10)，电池腔的前部密封设有电池腔盖(5)；设备腔的内部设有光端机(14)，光端机(14)的上部固定设有视频采集卡(13)及工控机(12)，电池腔和设备腔通过穿墙端子(11)相连通，镍氢电池组(10)通过穿墙端子(11)给设备腔内的电气设备供电，隔爆壳(8)的内部通过引入装置(9)与电缆相连通，隔爆壳(8)的侧面设有旋转开关(7)。
2.根据权利要求1所述的一种矿用环境探测机器人远程控制终端，其特征在于，所述隔爆壳(8)为轻质铝合金材料。
3.根据权利要求1所述的一种矿用环境探测机器人远程控制终端，其特征在于，所述镍氢电池组(10)由三块20AH单体镍氢电池串联而成。
4.根据权利要求1所述的一种矿用环境探测机器人远程控制终端，其特征在于，所述工控机(12)使用Atom3.5寸低功耗工控主板，该光端机(14)设有四路视频光端，该光端机(14)带有正反两路音频信号和一路双向串口；视频采集卡(13)采用USB视频采集卡，通过USB线②与工控机(12)相连，四路视频信号③、④、⑤、⑥分别接到光端机(14)的四路视频BNC输出口；工控机(12)的2号串口通过串口线⑦与光端机(14)的串口连接；本安对讲系统(3)通过音频线⑧及音频线⑨分别与光端机(14)的正向音频接口和反向音频接口连接；
本安键盘(6)通过串口线⑩与工控机(12)的1号串口相连，液晶显示屏(1)采用10.4寸硬面显示屏，通过视频线①与工控机(12)的视频接口连接。

一种矿用环境探测机器人远程控制终端\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种机器人远程控制终端，尤其是控制机器人进入矿井瓦斯爆炸灾害现场进行环境探测的一种矿用环境探测机器人远程控制终端。\n背景技术\n[0002] 矿用环境探测机器人系统是代替救护队员对灾害后煤矿井下环境进行探测的设备，该机器人系统由两部分组成：环境探测机器人和操作员控制器。矿用环境探测机器人是替代救护人员携带环境传感器深入灾害现场检测灾区环境参数的机器人；操作员控制器是处于安全地点的操作员用于监视机器人周围环境和机器人工作状态的窗口，用于对处于危险环境现场的机器人进行遥控的装置。\n[0003] 矿难发生后，救援工作十分急迫，要求救护队能够在最短的时间内抵达现场并开展救援工作，因此对救援装备便携型要求较高。目前，矿用环境探测机器人的操作员终端以笔记本电脑为主，但笔记本电脑不具有防爆性能，所以不能在煤矿井下使用；矿用计算机的体积较大，重量较重，并且由外部的矿井电网供电，移动性不强，不方便救护队员的携带搬运，因此急需一种不需要外部电源，且携带方便的矿用环境探测机器人远程控制终端，来解决目前矿难发生后的救援难题。\n发明内容\n[0004] 为了解决一种现有的机器人远程控制终端不适用于煤矿井下爆炸环境且不便于携带的问题，本发明提供一种矿用环境探测机器人远程控制终端，该机器人远程控制终端工作时对外部电源没有依赖，可以快速使用，重量轻，结构紧凑，便于救护队员携带，可以有效提高救援效率，通过对救援机器人的远程遥控，有效保证了救护队员的安全，给煤矿井下救援工作带来很大的便利。\n[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该机器人远程控制终端包括液晶显示屏、隔爆上盖、本安对讲系统、本安外壳、电池腔盖、本安键盘、旋转开关、隔爆壳、引入装置、镍氢电池组、穿墙端子、工控机、视频采集卡及光端机；该机器人远程控制终端设有一个隔爆壳，隔爆壳的上部设有方体状的本安外壳及一个与水平面成5°-15°倾斜角的隔爆上盖，隔爆上盖上固定有液晶显示屏，本安外壳的上部设有本安对讲系统及本安键盘，本安对讲系统由本安音箱和本安麦克风组成，本安外壳内设有引入装置；隔爆壳内分为电池腔及设备腔，电池腔的内部设有镍氢电池组，镍氢电池组由三块20AH单体镍氢电池串联而成，电池腔的前部密封设有电池腔盖；设备腔的内部设有光端机，光端机的上部固定设有视频采集卡及工控机，电池腔和设备腔通过穿墙端子相连通，镍氢电池组通过穿墙端子给设备腔内的电气设备供电，隔爆壳的内部通过引入装置与电缆相连通，隔爆壳的侧面设有旋转开关。所述隔爆壳为轻质铝合金材料，便于携带。\n[0006] 工控机使用Atom3.5寸低功耗工控主板，处理机器人传输来的数据和控制指令；\n该光端机设有四路视频光端，该光端机带有正反两路音频信号和一路双向串口；视频采集卡采用USB视频采集卡，通过USB线②与工控机相连，四路视频信号③、④、⑤、⑥分别接到光端机的四路视频BNC输出口，用于接收视频信号；工控机的2号串口通过串口线⑦与光端机的串口连接，用于传输数据；本安对讲系统通过音频线⑧及音频线⑨分别与光端机的正向音频接口和反向音频接口连接，用于声音的传输；本安键盘通过串口线⑩与工控机的\n1号串口相连，液晶显示屏采用10.4寸硬面显示屏，通过视频线①与工控机的视频接口连接，用于显示数据和视频。\n[0007] 使用时，通过光端机，经光纤与机器人连接，传输数据，操作人员通过操作本安键盘，将控制指令发给工控机，再经光端机给机器人发送指令；通过本安对讲系统与幸存人员进行对讲；机器人将采集到的环境信息、视频和音频信号通过光端机发送给远程控制终端，视频采集卡采集视频信号，通过USB发到工控机；液晶显示屏与工控机相连，实时显示机器人现场情况，以便于机器人的控制；环境信息由工控机处理后，也显示在液晶显示屏上。\n[0008] 所述液晶显示屏的型号为G104SN02V2；所述工控机为CTN-BAO135E型工控主板；\n所述光端机的型号为HT-SD100-4V1D2A。\n[0009] 本发明的有益效果是，该机器人远程控制终端工作时对外部电源没有依赖，可以快速使用，重量轻，结构紧凑，便于救护队员携带，可以有效提高救援效率，通过对救援机器人的远程遥控，有效保证了救护队员的安全，给煤矿井下救援工作带来很大的便利。\n附图说明\n[0010] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。\n[0011] 图1为本发明的外部结构原理图。\n[0012] 图2为本发明的内部结构原理图。\n[0013] 图3为本发明的系统连接框图。\n[0014] 图中，1.液晶显示屏，2.隔爆上盖，3.本安对讲系统，4.本安外壳，5.电池腔盖，\n6.本安键盘，7.旋转开关，8.隔爆壳，9.引入装置，10.镍氢电池组，11.穿墙端子，12.工控机，13.视频采集卡，14.光端机。\n具体实施方式\n[0015] 在图1中，该机器人远程控制终端包括液晶显示屏1、隔爆上盖2、本安对讲系统3、本安外壳4、电池腔盖5、本安键盘6、旋转开关7、隔爆壳8、引入装置9、镍氢电池组10、穿墙端子11、工控机12、视频采集卡13及光端机14；该机器人远程控制终端设有一个隔爆壳\n8，隔爆壳8的上部设有方体状的本安外壳4及一个与水平面成5°-15°倾斜角的隔爆上盖2，隔爆上盖2上固定有液晶显示屏1，本安外壳4的上部设有本安对讲系统3及本安键盘6，本安对讲系统3由本安音箱和本安麦克风组成，本安外壳4内设有引入装置9；隔爆壳\n8内分为电池腔及设备腔，电池腔的内部设有镍氢电池组10，镍氢电池组10由三块20AH单体镍氢电池串联而成，电池腔的前部密封设有电池腔盖5；设备腔的内部设有光端机14，光端机14的上部固定设有视频采集卡13及工控机12，电池腔和设备腔通过穿墙端子11相连通，镍氢电池组10通过穿墙端子11给设腔内的电气设备供电，隔爆壳8的内部通过引入装置9与电缆相连通，隔爆壳8的侧面设有旋转开关7。所述隔爆壳8为轻质铝合金材料，便于携带。\n[0016] 工控机12使用Atom3.5寸低功耗工控主板，处理机器人传输来的数据和控制指令；该光端机14设有四路视频光端，该光端机14带有正反两路音频信号和一路双向串口；\n视频采集卡13采用USB视频采集卡，通过USB线②与工控机12相连，四路视频信号③、④、⑤、⑥分别接到光端机14的四路视频BNC输出口，用于接收视频信号；工控机12的2号串口通过串口线⑦与光端机14的串口连接，用于传输数据；本安对讲系统3通过音频线⑧及音频线⑨分别与光端机14的正向音频接口和反向音频接口连接，用于声音的传输；本安键盘6通过串口线⑩与工控机12的1号串口相连，液晶显示屏1采用10.4寸硬面显示屏，通过视频线①与工控机12的视频接口连接，用于显示数据和视频。\n[0017] 使用时，通过光端机14，经光纤与机器人连接，传输数据，操作人员通过操作本安键盘6，将控制指令发给工控机12，再经光端机14给机器人发送指令；通过本安对讲系统3与幸存人员进行对讲；机器人将采集到的环境信息、视频和音频信号通过光端机14发送给远程控制终端，视频采集卡13采集视频信号，通过USB发到工控机12；液晶显示屏1与工控机12相连，实时显示机器人现场情况，以便于机器人的控制；环境信息由工控机12处理后，也显示在液晶显示屏1上。\n[0018] 所述液晶显示屏1的型号为G104SN02V2；所述工控机12为CTN-BAO135E型工控主板；所述光端机14的型号为HT-SD100-4V1D2A。