[发明专利]一种自巡航式智能微气候监测机器人

说明书

本发明涉及一种自巡航式智能微气候监测机器人，包括：移动模块，安装在机器人底盘上，用于监测机器人的移动和转向；电源模块，安装在机器人底盘后部；摄像传感模块，安装在机器人底盘头部，通过传感摄像头识别移动方向上的障碍物；仪器测量模块，安装在固定于机器人底盘的伸缩杆，用于自动收集记录热环境监测数据；数据采集面板模块，安装于机器人底盘上面的粗杆中部，内置定位系统；控制模块，由机器人底盘内部的数据处理芯片，在数据采集面板模块中划定监测区域范围和监测时间，为控制模块提供数据，结合摄像传感模块传输过来的障碍物数据，在经过数据处理芯片融合处理后，通过驱动电机控制移动模块中的驱动轮和万向轮的转向和移动。

技术领域

本申请涉及一种自巡航式智能微气候监测机器人，属于城市热环境测量技术领域。

背景技术

城市中极端热浪事件的频发导致室外行人的热舒适度降低与热应激增加，影响了居民的室外活动健康。城市热环境特征的有效获取有益于制定相应策略来缓解室外活动人员的热不适，然而城市热环境特征的影响因素多，在时空分布上也具有随机性，这都增加了其监测难度。当前，城市热环境特征主要靠固定式监测设备所采集的室外微气候参数来进行分析。

目前用于室外微气候测量的监测系统主要是固定三脚架形式。这类系统结构简单，功能也较为单一，如测点有限且由人为选定，这在测点布置上存在一定的限制，会花费较高的时间成本及人力成本，同时测量结果可能因测点的人为选择导致其不具备代表性。另外，由于设备的数据采集方式繁琐，需要人为手动地进行数据线连接采集。因此，室外微气候的监测趋于智能化，数据收集过程中趋于自动化与无人化，这需要提供一种智能化的监测系统以降低测试者对所监测的局地微气候产生的影响。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提高当前监测系统的智能化程度，减少测量人员的工作量，同时改善监测系统的可拆卸性，以方便运输，而提供一种自巡航式智能微气候监测机器人。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种自巡航式智能微气候监测机器人，包括：

移动模块，安装在机器人底盘上，用于监测机器人的移动和转向；

电源模块，安装在机器人底盘后部，为移动模块、控制模块、摄像传感模块、仪器测量模块和数据采集面板模块提供能源；

摄像传感模块，安装在机器人底盘头部，通过传感摄像头识别移动方向上的障碍物，判断障碍物的高度和空间大小，并将信号传输至控制模块中的数据处理芯片；

仪器测量模块，安装在固定于机器人底盘的伸缩杆，用于自动收集记录热环境监测数据；

数据采集面板模块，安装于机器人底盘上面的粗杆中部，内置定位系统，由定位系统接收所处环境地图数据，并显示在数据采集面板上，仪器测量模块通过数据传输方式连接数据采集面板，在数据采集面板中输入监测区域数据以规划机器人的监测范围和监测时间；

控制模块，由机器人底盘内部的数据处理芯片，在数据采集面板模块中划定监测区域范围和监测时间，为控制模块提供数据，结合摄像传感模块传输过来的障碍物数据，在经过数据处理芯片融合处理后，通过驱动电机控制移动模块中的驱动轮和万向轮的转向和移动。

进一步，所述移动模块以直径0.7m，高度0.2m的机器人底盘为主体，包括底部的两个驱动轮、两个万向轮和内部的陀螺仪装置，由机器人底盘内部的电源提供动力，控制芯片控制移动方向，前后两个万向轮辅助驱动轮移动，并保持机器人移动的稳定性，内部的陀螺仪用来检测机器人的运动方向和转弯角度。

进一步，所述电源模块在机器人底盘后部设有一个充电接口，方便电源模块充电，并采用可充电锂电池组，为监测机器人及各模块供电，在数据采集面板模块实现电源电量的可视化显示。

进一步，所述摄像传感模块包括传感摄像头，传感摄像头识别移动方向上的障碍物，判断障碍物的高度和空间大小，并将信号传输至控制模块中的数据处理芯片。