一種范圍可調式移動終端控制型障礙物探測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種障礙物探測系統，尤其涉及一種在指定區域內的基于移動終端控制和范圍可調裝置的障礙物探測系統。
【背景技術】
[0002]現實生活中，很多探測區域不方便人直接進出，例如一些災害現場、毒氣侵略現場、破案現場、隧道、狹小勘測現場，這時就需要用到一些遠程控制裝置，隨著科學技術的日漸發展社會上出現了許多種探測障礙物的裝置，例如超聲波探測儀，紅外探測儀等。
[0003]但是，目前一些探測裝置在遠程控制及實時全面分析探測區域障礙物分布情況方面存在缺陷，在此背景下，為了方便研究人員實時接收分析區域障礙物信息，設計一種基于移動終端控制和范圍可調裝置的障礙物探測系統是本實用新型的研究課題。
【實用新型內容】
[0004]有鑒于此，本實用新型針對現有技術中存在的上述或其他缺陷，提出一種范圍可調式移動終端控制型障礙物探測系統，以實現遠程控制探測裝置進行探測任務，通過可調節探測桿空間運動實現范圍靈活變動，探測全面。
[0005]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種范圍可調式移動終端控制型障礙物探測系統，包括移動控制終端和探測裝置；所述探測裝置安裝于自動行走小車上，探測裝置包括主控模塊、WIFI定位模塊、探測模塊、驅動裝置和無線通信模塊；所述WIFI定位模塊、探測模塊、驅動裝置和無線通信模塊分別與主控模塊相連；所述探測模塊包括紅外測距傳感器、角度傳感器和紅外攝像頭；所述驅動裝置包括可伸縮的橫桿和縱桿，橫桿電機和縱桿電機，橫桿的一端通過連接結構與縱桿頂端相連，另一端安裝所述紅外測距傳感器和紅外攝像頭。
[0006]作為優選，所述連接結構為電動全向云臺，所述云臺的基座固定在縱桿頂端，橫桿端部固定于云臺的可轉動部位，所述角度傳感器安裝在云臺上。
[0007]作為優選，所述橫桿在水平方向旋轉角度范圍為0至360度，在豎直方向旋轉角度范圍為-90至90度。
[0008]作為優選，所述移動控制終端通過無線通信網絡向探測裝置和小車發送控制信號，并接收探測裝置上傳的小車位置信息、障礙物位置信息以及紅外攝像頭拍攝的視頻數據；所述控制信號包括小車移動控制信號，紅外攝像頭開關信號，橫桿伸縮信號，縱桿伸縮信號，以及云臺旋轉信號。
[0009]作為優選，所述無線通信模塊為WIFI模塊。
[0010]作為優選，所述探測裝置還包括電源模塊和降壓模塊，所述電源模塊輸出5V電壓，降壓模塊與電源模塊相連，輸出3.5V電壓和3.3V電壓，3.5V電壓輸出端與橫桿電機和縱桿電機的電源端連接。
[0011]作為優選，所述橫桿由若干層鋁管相套疊制成，橫桿的伸縮范圍為10CM至100CM。
[0012]有益效果:本實用新型的范圍可調式移動終端控制型障礙物探測系統，根據WIFI定位模塊、探測模塊通過無線方式向移動控制終端傳送的采集的小車位置和障礙物位置等信息，移動控制終端可在已有電子地圖上標記接收到的障礙物信息形成指定區域障礙物分布狀況圖。并且針對探測范圍有限的問題，設計了一種長度可伸縮，角度可調的橫縱桿組成的探測桿驅動裝置，靈活調節探測范圍。方便了研究人員實時準確并且更為全面的接收到區域障礙信息。
【附圖說明】
[0013]為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，結合附圖對本發明作進一步詳細的說明，其中:
[0014]圖1是本實用新型的系統原理框圖。
[0015]圖2是本實用新型的驅動裝置和探測模塊等模塊的物理結構示意圖。
[0016]圖3是本實用新型的驅動裝置和探測模塊的俯視示意圖。
[0017]圖4是本實用新型的主控制器管腳連接圖。
【具體實施方式】
[0018]結合附圖對本實用新型作進一步的描述如下:
[0019]如圖1所示，本發明實施例公開的一種范圍可調式移動終端控制型障礙物探測系統，主要包括移動控制終端和探測裝置兩大部分。移動終端所選硬件設備為筆記本電腦(或智能手機)，在上位機內設計核心控制軟件，用于遠程對探測裝置進行操控。探測裝置安裝于可自動行走小車上，探測裝置主要包括主控模塊、WIFI定位模塊、探測模塊、驅動裝置和無線通信模塊。WIFI定位模塊、探測模塊、驅動裝置和無線通信模塊分別與主控模塊相連。主控模塊以單片機為核心(包含STC12C5A60S2芯片，UART、SPI等各接口轉換電路)，控制探測裝置上各模塊工作。
[0020]WIFI定位模塊用于獲取小車位置信息，并將小車位置信息發送至移動控制終端。其工作原理是通過無線信號強度(RSSI)方式，設備附近無線信號被記錄下來，定位引擎中預設有無線信號的設置原型，定位引擎識別RSSI值，系統計算出地圖中二維坐標，應用程序發送RSSI到定位引擎，定位引擎計算客戶程序并發送定位信息給應用程序完成準確定位。小車位置信息發送至移動控制終端后，終端上的應用程序可在已有電子坐標地圖上標志出來。同時，探測裝置探測到障礙物時，障礙物距離角度信息發送到終端，在已有電子地圖此時小車所處位置標出障礙物距離小車的距離和角度，最終可形成探測區域障礙物分布顯示圖。
[0021]如圖2所示，探測模塊安裝在小車1上，底座下方安裝有4個圓盤式小車輪11，由電機驅動，接收移動終端2命令，實現裝置前后左右移動。探測模塊主要由紅外測距傳感器9、角度傳感器8、紅外攝像頭10等傳感器組成，用于障礙物的探測工作。驅動裝置主要由長度可調節式探測橫桿4和縱桿3、驅動橫桿4和縱桿3伸縮運動的橫桿電機6和縱桿電機5，以及兩桿之間的連接結構，連接結構可采用電動全向云臺7。橫桿4 一端利用固定膠固定于全向云臺7表面可轉動部位，全向云臺7在其對應電機控制下轉動時帶動橫桿4轉動(橫桿4在水平方向0-360度范圍內旋轉，在豎直方向旋轉上下90度)，另外，全向云臺7基座固定在縱桿3頂端，縱桿3底端固定在小車1底座。另外，在橫桿4另一端固定紅外攝像頭10，紅外測距傳感器9，全向云臺7表面固定有角度傳感器8。測量角度以小車縱桿垂直位置為基準。全方位云臺內部有兩個電機，分別負責云臺的上下和左右各方向的轉動。遠程終端發送命令，可以控制其轉動以及移動的方向的。云臺接收到上、下動作電壓時，垂直電機轉動，經減速箱帶動垂直傳動輪盤轉動；當接到左、右動作電壓時，水平電機轉動并經減速箱帶動云臺底部的水平齒輪盤轉動，同時帶動端部固定于其上的橫桿轉動。探測模塊探測到障礙物時，將小車位置信息及障礙物距小車距離、角度信息通過無線通信模塊發送至移動終端，在電子地圖上小車位置做標記(即距離小車所處位置的距離及角度)顯示所測區域障礙物分布狀況圖。無線通信模塊可選用3G/4G通信模塊或WIFI模塊，本實施例以WIFI模塊為例。探測模塊將采集到的有效信號傳輸到A/D轉換器進行模數轉換，轉換后的數據通過16位差分數據總線傳輸到處理器，而后處理器將處理后的數據通過SPI總線傳輸到無線傳輸模塊，傳送到移動終端。
[0022]橫、縱桿可由若干層鋁管相套疊制成，伸縮范圍為10CM至100CM。橫桿結構可為最外層有一根粗鋁管，里邊每層都嵌套一圈鋁管，環環相套，呈現可伸縮形態，可以層層拉升或收縮，伸縮距離可自定義，桿在其對應電機帶動下，從最內層鋁管開始向外實現伸縮。縱桿結構可為兩端鋁管最粗，向內設計細一點的鋁管，層層嵌套，縱桿電機帶動縱