[发明专利]一种探测火场环境的辅助行走系统

权利要求书

1.一种探测火场环境的辅助行走系统，其特征在于，包括行走子系统，所述行走子系统包括火场环境探测装置、行走部件、主控制器和视频采集装置；

所述火场环境探测装置，根据所述主控制器的探测指令，探测当前火场环境数据；所述火场环境探测装置至少包括障碍物距离探测子装置，所述障碍物距离探测子装置，用于探测至少包括距离当前用户的障碍物数量、各障碍物的各方位数据、各障碍物与所述行走部件的各距离数据中的一项或多项的障碍物距离数据；

所述主控制器，接收到所述火场环境探测装置探测到的所述火场环境数据，并将所述火场环境数据发送至用户控制终端；以及，接收所述控制终端的各控制指令，并根据各控制指令控制所述行走部件向左/右转行驶以避开前方障碍物，或者，控制所述行走部件加速行驶，或者，控制所述行走部件停止行走，或者，控制所述行走部件转向；

所述视频采集装置用于采集处于当前火场环境下的物体图像数据，并将所述物体图像数据输出至与所述视频采集装置连接的显示装置，其中，所述视频采集装置为内置有红外摄像头，且能够实现360度旋转的视频采集装置；

所述火场环境探测装置还包括温度探测子装置、烟气浓度探测子装置、CO浓度探测子装置和地面平整度探测子装置；

所述温度探测子装置，用于探测当前火场环境的温度数据；

所述烟气浓度探测子装置，用于探测当前火场的烟气浓度数据；

所述CO浓度探测子装置，用于探测当前火场的CO浓度数据；

所述地面平整度探测子装置，用于探测当前火场前方路面平整度的变化数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述障碍物距离探测子装置为超声波探测子装置，所述超声波探测子装置安装在所述行走部件的舵机上，且所述超声波探测装置使用标准挡板法对超声波在火场环境中的传播速度进行修正，以获取各障碍物与所述行走部件的各距离数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述标准挡板法采用的是渡越时间法的测距原理，所述渡越时间法测距对应的公式为：c＝2S/T--------公式(1)，

其中，S即表示障碍物距超声波探测器的距离；c指超声波的传播速度，T为从发射超声波信号到超声波换能器接收到障碍物返回的超声波信号的时间；

所述标准挡板法具体为：超声波测距模块与所述超声波测距模块正前方的挡板共同构成了声速参考单元；将所述超声波测距模块与所述挡板之间的距离设置为固定值，测量超声波从所述超声波测距模块发射和被所述挡板反射后再次到达所述超声波测距模块的时间差，依据所述时间差，通过公式(1)计算出：在当前火场环境中超声波的实际传播速度；基于所述声速参考单元的超声波测距模块和障碍物探测超声波测距模块所处环境一致，将所述声速参考单元测量的速度作为参考速度代入到障碍物探测超声波测距模块中，以便于测量出当前火场中各障碍物至用于避开各障碍物的超声波行走部件的各距离值。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述行走子系统还包括修正装置，

所述修正装置，根据获取到的所述行走部件的运动速度信息，对多普勒效应产生的测距误差进行修正。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面平整度探测子装置至少包括一个红外测距传感器，当所述地面平整度探测子装置探测到该红外测距传感器到地面的距离值增大，则将该距离值输出至所述主控制器，以便于所述主控制器根据接收到的控制指令控制所述行走部件执行停止行走的操作。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述行走子系统还包括位置指示装置，所述位置指示装置，用于为当前用户指示出所述行走部件在当前火场中的位置；所述位置指示装置包括发光二极管和继电器，当所述继电器闭合，电路接通时，所述位置指示装置能够发光闪烁，以便于指示所述行走部件在当前火场中的位置；或者，

所述行走子系统还包括电机驱动装置，用于根据接收到的所述控制终端的各控制指令，驱动所述行走部件执行向左/右转行驶以避开前方障碍物的操作，或者，执行加速行驶的操作，或者，执行停止行走的操作，或者，控制所述行走部件转向；或者，

所述行走部件为具有履带式小车底盘的辅助行走小车。