[发明专利]一种面向复杂环境的大载荷应急救援机器人控制系统

权利要求书

1.一种面向复杂环境的大载荷应急救援机器人控制系统，其特征在于，其结构包括：机器人底盘控制子系统（1）、机械臂控制子系统（2）、通信子系统（3）、视频子系统（4）、自动收放线控制子系统（5）、终端显示控制子系统（6），机器人底盘控制子系统（1）主要包括倾角传感器（7）、温度传感器（8）、行走电机驱动系统（9）、底盘主控制器（10）；机械臂控制子系统（2）包括机械臂控制器（11），机械臂控制器（11）分别与温度压力传感器（12）、角度传感器（13）、电动手臂部分（14）、液压手臂部分（15）连接；通信子系统（3）包括串口转网口模块（16）、交换机一（17）、无线网桥模块一（21）、无线网桥模块二（24）、光纤收发器一（22）、光纤收发器二（23）、串转WIFI模块（25）组成；视频子系统包括机械臂肩部云台（18）、机械臂腕部摄像机（19）、全景成像系统（20）；自动收放线控制子系统（5）包括交换机二（26）、卷线器控制器（27）、WIFI模块（28）、收放线电机驱动系统（29）；终端显示控制子系统（6）包括工控机（30）、遥控器控制板（31）、左按键板（32）、右按键板（33）；

机器人底盘控制子系统（1）通过通信子系统（3）的串转WIFI模块（25）与终端显示控制子系统（6）连接，机器人底盘控制子系统（1）的底盘主控制器（10）通过CAN线与机械臂控制器（11）连接。

2.根据权利要求1所述的一种面向复杂环境的大载荷应急救援机器人控制系统，其特征在于，倾角传感器（7）用以实时检测机器人在行走过程中X方向和Y方向的倾斜角度，并通过底盘主控制器（10）和通信子系统（3）传输至终端显示控制子系统（6）并实时显示；温度传感器（8）用以检测机器人在工作过程中车体内部温度；行走电机驱动系统（9）接收底盘主控制器（10）下发的速度指令，实现前进、后退、转弯、停止运动。

3.根据权利要求1所述的一种面向复杂环境的大载荷应急救援机器人控制系统，其特征在于，通信子系统（3）完成终端控制子系统（6）控制指令到底盘主控制器（10）、机械臂控制器（11）、卷线器控制器（27）的下发，以及将底盘主控制器（10）、机械臂控制器（11）、卷线器控制器（27）的反馈信息和视频子系统（4）的视频信息传输至终端显示控制子系统（6）；当采用无线通信方式时，卷线器控制器（27）不参与控制，信息传输由安装在机器人底盘控制子系统（1）的无线网桥模块一（21）和终端显示控制子系统（6）的无线网桥模块二（24）完成；当采用有线通信方式时，底盘主控制器（10）、机械臂控制器（11）和视频子系统（4）的信息通过自动卷线器控制器（27）上的光纤收发器一（22）、光纤收发器二（23）及WIFI模块（28）与终端显示控制子系统（6）进行通讯。

4.根据权利要求1所述的一种面向复杂环境的大载荷应急救援机器人控制系统，其特征在于，视频子系统（4）包括机械臂肩部云台（18）、机械臂腕部摄像机（19）、全景成像系统（20）；械臂肩部云台（18）、机械臂腕部摄像机（19）、全景成像系统（20）分别通过网络与交换机一（17）连接，视频子系统（4）用以提供机器人前进过程中周边环境以及救援目标处的环境视频信息，方便远程救援。

5.根据权利要求1所述的一种面向复杂环境的大载荷应急救援机器人控制系统，其特征在于，自动收放线控制子系统（5）包括交换机二（26）分别与卷线器控制器（27）和WIFI模块（28）连接，收放线电机驱动系统（29）通过CAN总线与卷线器控制器（27）连接；自动收放线控制子系统（5）主要用于环境中电磁干扰比较严重，无线通讯方式不能应用的场合。

6.根据权利要求1所述的一种面向复杂环境的大载荷应急救援机器人控制系统，其特征在于，终端显示控制子系统（6）包括工控机（30）、遥控器控制板（31）、左按键板（32）、右按键板（33）；遥控器控制板（31）检测左按键板（32）和右按键板（33）的按键变化情况后通过串口将按键信息传输至工控机（30）；工控机（30）根据变化的按键值，控制机器人执行相应的动作，比如机器人前进、后退、机械臂伸展收回。