一种能适应任何极端环境的地下探测机器人pdf

  本发明公开了一种能适应任何极端环境的地下探测机器人，包括依次相连接的机械部分、检测系统、控制部分和智能处理系统，机械部分与控制部分连接，智能处理系统与检测系统连接。该机器人能准确快速定位大范围内地下污染所在范围，随后对污染区域进行挖掘、处理并及时将污染物样品送至外围控制中心；具有越障功能，根据检验测试到的障碍物大小，可以在行走模式和飞行模式间自由切换。智能检测地下层的硬度、地下层中所含的各种成分及含量，及时将污染物样品送至外围控制中心。在不同的工况下，自动切换成多种不同的挖掘模式来挖掘，使能源得到充分的利用，具有能源利用率高、工作效率高、智能化程度高、能够作到精确挖掘等优点。

  1.一种能适应任何极端环境的地下探测机器人，其特征是：包括依次相连接的机械部

  分、检测系统、控制部分和智能处理系统，机械部分还与控制部分连接，智能处理系统与检

  所述机械部分包括躯体、设置在躯体前端的头部、设置躯体前端两侧的前腿、设置在躯

  体中部两侧中腿和设置在躯体后部两侧的后腿、翅膀、尾巴，翅膀设置在整个躯体两侧，延

  2.根据权利要求1所述的地下探测机器人，其特征是：所述控制部分由主控模块和副控

  3.根据权利要求1所述的地下探测机器人，其特征是：所述检测系统由土壤硬度仪、无

  4.根据权利要求1所述的地下探测机器人，其特征是：所述智能处理系统由处理模块、

  5.根据权利要求1所述的地下探测机器人，其特征是：所述尾巴内置陀螺仪式平衡装

  6.根据权利要求1所述的地下探测机器人，其特征是：所述机械部分采用钴基高温合金

  无策。而且现有的挖掘设备能耗大、能源利用率低、大部分都需要人工操作，智能化程度低，

  也是刚刚起步。中国专利CN1328017C公开了一种仿生蝼蛄机器人，该发明采用曲柄摇杆机

  构实现挖掘，可以在一定深度的土层中按预定的轨迹自动行走。但该发明不具备智能检测

  人,该机器人具有能源利用率高、工作效率高、智能化程度高、能够作到精确挖掘等优点。

  一种能适应任何极端环境的地下探测机器人，包括依次相连接的机械部分、检测系统、

  控制部分和智能处理系统，机械部分还与控制部分连接，智能处理系统与检测系统连接。

  所述机械部分包括躯体、设置在躯体前端的头部、设置躯体前端两侧的前腿、设置

  在躯体中部两侧中腿和设置在躯体后部两侧的后腿、翅膀、尾巴，翅膀设置在整个躯体两

  中腿、后腿、翅膀及其他模块，在控制部分、智能处理系统的控制下能轻松实现行走和飞

  前腿和头部相配合能够达到多种挖掘效果；前腿可以有效的进行铲斗式挖掘、头部能够进行

  机械部分采用钴基高温合金材质制成。该种材料具备高强度、耐高温、良好的抗腐

  蚀性和抗氧化性等优点，适用于各种人类没办法进入的极端环境。同时机械部分还担负着采

  集污染物样品及将样品传给无人机等输送设备的作用，最终将样品及时送回外围控制中

  所述控制部分由主控模块和副控模块组成，主控模块与无线收发端I连接，通过无

  线收发端I收发指令等，副控模块与无线收发端II连接，通过无线收发端II收发语音、视频

  指令，副控模块具有摄像功能，可以对机器人所处环境进行时时摄影，并通过无线收发端II

  传送给外围控制中心，外围控制中心发出的指令通过无线传输设备传输给智能处理系统的

  无线收发端II，智能处理系统的处理模块作出相应的处理，再传递给机械部分，机械部分作

  所述检测系统由土壤硬度仪、无机质谱仪、有机质谱仪、重金属检测仪组成，检测

  系统通过土壤硬度仪、无机质谱仪、有机质谱仪和重金属检测仪分别检测机器人所处位置

  中地下层的土壤硬度、无机物、有机物、重金属的成分及含量，并将所检测出的成分及含量

  与检测系统中的设定值对比，当发现地下层的土壤硬度、无机物含量、有机物含量及重金属

  含量有明显变化时立刻将变动情况传至外围控制中心，同时将变化情况传给智能处理系统

  的处理模块、处理模块经过处理做出对应的策略，控制机械部分执行命令处理有害物质。

  识别模块能时时显示所挖区域的3维动态，并通过处理模块与目标形状对比，以便于时时

  校正，达到精确挖掘的目的。处理模块能处理指令、语音、视频等。无线收发端I可以收发

  本发明的优点是：该机器人采用钴基高温合金材质制成，能适应各种极端环境；

  且具有飞行功能，在飞行中利用尾巴中陀螺仪式平衡装置起到平衡的作用，可以快速移动，

  准确快速定位大范围内地下污染所在范围，随后对污染区域进行挖掘、处理并及时将污染

  物样品送至外围控制中心；具有越障功能，根据检测到的障碍物大小，可以在行走模式和飞

  行模式间自由切换。智能检测地下层的硬度、地下层中所含的各种无机物、有机物、尤其是

  重金属的成分及含量，并及时将污染物样品送至外围控制中心，对于多数污染可以现场处

  理，使其达到合格标准。在不同的工况下，自动切换成多种不同的挖掘模式来挖掘，使能源

  得到充分利用，具有能源利用率高、工作效率高、智能化程度高、能够作到精确挖掘等优点。

  头部1-1装配在躯体1-2前端。前腿1-5装配在躯体1-2前端的两侧。中腿1-3装配在躯体1-2

  中部两侧。后腿1-4装配在躯体1-2后部两侧。翅膀1-6装配在整个躯体1-2两侧，延伸出尾巴

  好的抗腐蚀性和抗氧化性等优点。适用于各种人类无法进入的极端环境，同时机械部分1还

  担负着采集污染物样品，以及将样品传给无人机等输送设备，以便将样品及时传给外围控

  中心发出的指令通过无线传输设备传输给智能处理系统2的无线作出相应的处理，再传递给机械部分1，机械部分1作出响应动作，完成命

  检测系统4由土壤硬度仪4-1、无机质谱仪4-2、有机质谱仪4-3、重金属检测仪4-4

  土壤硬度仪4-1即土壤硬度计，主要用于测量土壤的紧实度，利用压力计之理论值Kg/

  直顺向拔出测量仪，从指示表上读取硬度指示值，读取完毕后旋转从动针旋钮，使指示表归

  无机质谱仪4-2是以电感耦合高频放电（ICP）或其他的方式使被测物质离子化，用

  有机质谱仪4-3是以电子轰击或其他的方式使被测土壤离子化，形成各种质荷比

  而确定被测土壤的分子量和结构，主要用于有机化合物的结构鉴定，提供化合物的分子量、

  重金属检测仪4-4用于测试土壤中重金属（总铬（Cr）、六价铬(Cr6+)、铅(Pb)、汞

  检测系统4通过土壤硬度仪4-1、无机质谱仪4-2、有机质谱仪4-3、重金属检测仪4-

  并将所检测出的成分及含量与检测系统4中的设定值对比，当发现地下层的土壤硬度、无机

  物含量、有机物含量及重金属含量有明显变化时立刻将变化情况传至外围控制中心，同时

  将变化情况传给智能处理系统2的处理模块2-1、处理模块2-1经过处理做出对应的策略，控

  若检测系统4的土壤硬度仪4-1检测到所挖地下层的硬度小于设定范围或挖掘所

  若检测系统4的土壤硬度仪4-1检测到所挖地下层的硬度大于设定范围或挖掘所

  若检测系统4的土壤硬度仪4-1检测到所挖地下层的硬度属于设定范围且挖掘所

  若检测系统4的无机质谱仪4-2检测到所处地下层的无机物含量小于设定值时，则

  若检测系统4的无机质谱仪4-2检测到所处地下层的无机物含量大于设定值时，采

  若检测系统4的有机质谱仪4-3检测到所处地下层的有机物含量小于设定值时，则

  若检测系统4的有机质谱仪4-3检测到所处地下层的有机物含量大于设定值时，则

  土壤中有机污染物作为碳源和能源，将其分解为CO2和H2O或其他无害物质。

  若检测系统4的重金属检测仪4-4检测到所处地下层的重金属含量小于设定值时，

  若检测系统4的重金属检测仪4-4检测到所处地下层的重金属含量大于设定值时，

  出的对重金属有降解能力—对重金属具有吸收、沉淀、氧化和还原等作用，减少土壤中重金

  智能处理系统2由处理模块2-1、3D识别模块2-2、无线可以时时显示所挖区域的3维动态，并通过处理模块2-1与目标形

  地下探测机器人由初始状态S100开始工作，首先采用行走模式S200前进，检测系统4通

  过红外线遥感技术实时检测前进中的障碍物,当检测到一定大的障碍物（障碍物体积大于

  判断，判断其有障碍物S300，启用飞行模式时S400前进，由控制部分3发出指令，机械部分1

  执行飞行命令，否则继续采用行走模式S200前进。当系统再次检测并判断为无障碍物S500

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  本发明公开了一种能适应各种极端环境的地下探测机器人，包括依次相连接的机械部分、检测系统、控制部分和智能处理系统，机械部分与控制部分连接，智能处理系统与检测系统连接。该机器人可以准确快速定位大范围内地下污染所在范围，随后对污染区域进行挖掘、处理并及时将污染物样品送至外围控制中心；具有越障功能，根据检验测试到的障碍物大小，可以在行走模式和飞行模式间自由切换。智能检测地下层的硬度、地下层中所含的各种成分及含。