[实用新型]一种基于低轨卫星通信的轮式探测机器人

说明书

一种基于低轨卫星通信的轮式探测机器人，涉及机器人技术领域。本实用新型采用最新的低轨卫星模块铱星9523可实现300kb/s以上的传输，实现较远距离的的图像分段回传，搭载3G/4G模块，在有地面网的情况下降低通讯费用。基于卫星通信和SLAM技术和多种传感器技术，是一种基于低轨卫星通信的轮式探测机器人，该机器人能实现低坡度的自由跨越，窄区域转向，SLAM地图重建，自动采集传感器数据(温度，湿度，气压等)以及短时间内的图像采集，通过低轨卫星进行拨号的方式回传图像信息和传感器信息，最高速率可达300kb/s，能满足数据的回传。在卫星信号不好，但是能检测到地面网的时候(4G/3G)采用地面网回传部分数据，以达到实现较远距离的的图像回传和降低通信成本的作用。

1、技术领域

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种探测回传信息的机器人。

2、背景技术

2.1技术背景

目前很多环境不适合人类去探测，探测机器人应运而生，探测机器人是具有感知，决策，运动能力的智能机构。探测机器人在军事，海洋勘探，火星探测，地质勘探上已经有广泛的应用，如图1是多连杆火星探测机器人。通过对周围环境状态的感知，寻找出一条较优的探测路线，同时，取得环境的特征(例如：温度，湿度，地质情况，照片，音频等)，这些数据需要回传到云端，交与后台综合分析和处理。目前随着自然灾害等突发事故的发生，地理环境变化极大，环境错综复杂，同时，例如矿井等施工场地也面临着勘探环境和风险等需求，所以探测机器人应运而生，但是由于这些地点通常没有地面网络，所以需要搭载通信卫星设备进行探测，传统的探测机器人能回传很少的通信信息数据，但是随着目前传感器技术的发展，能探测和回传的数据愈发多了起来，像图像，音频等大数据需要回传。目前没有一种设备能完全做到很好的回传这些数据，回传的数据越多，那么对后续的探测和解救工作帮助更大。

2.2现有技术

2.2.1现有技术方案

现有技术目前采用轮式机器人做环境探测，目前大多数采用的是普通轮胎，通过舵机旋转控制转向，在传感器(气压计/温湿度/陀螺仪等)采集到所需要的环境数据后，经无线传输方式(例如：4G，3G，LORA， WIFI等)上传到云端或手持终端。现有的一些卫星传输方案仅支持小数据的信号传输，无法完成大数据(图像等)的回传。

2.2.2现有技术方案的缺点

现有技术方案下，底盘轮胎采用普通轮胎+连杆控制，行驶在相对狭窄的区域难以转向，需要一个区域用于方向调整，在数据传输的时候，受限于无线传输方式，很多区域未覆盖4G,3G网，如采用3G,4G的方式，未覆盖区域的数据无法及时回传，wifi传输距离有限，必须手持终端和机器人距离较近(低于1公里)，LORA等中远距离传输方式的数据量极为有限，同时需要架设基站改善通信距离，基于传统卫星通信的仅能回传少许定位信息，无法完成大数据量(较大的文件包/图像)的文件传输。并且如果只靠卫星通信传输数据，通信成本极高。

3、实用新型内容

回传信号是探测机器人非常重要的一环，地球上还有着很多没有地面信号覆盖的地方。探测机器人很大一个应用场景就是在这些渺无人烟的无人区和一些灾难突发地，基于低轨通信卫星来回传数据使得探测机器人的探测范围大大提升，同时，观测人员也可以在地球上任意一个地方获得最新的数据，这极大的提升了探测机器人的价值也减小了观测(救援)人员的负担。但是随着传感器的增多，数据量越来越大，传统的短报文已经不能满足数据传输的需求。

为了解决以上技术问题，本实用新型的实施例提出一种基于低轨卫星通信的轮式探测机器人，其中主要包括：移动平台，控制系统，卫星天线，信息采集系统，供电系统；移动平台实现原地零移动转向及全方位运动，跨地形运动，平台上搭载着控制系统，卫星天线，信息采集系统，供电系统；控制系统控制着移动平台的基本运动，同时与信息采集系统，供电系统，卫星天线相连接；在信息采集系统采集到信息数据后，发给通信模块，通过卫星天线回传到卫星。