具备蓝牙控制的救灾道路探索车的制作方法

1.本发明涉及救灾道路探索车技术领域，具体为具备蓝牙控制的救灾道路探索车。


背景技术：

2.火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害，新的标准中将火灾定义为在时间或空间上失去控制的燃烧，在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，每个人都在祈求平安，但天有不测风云，人有旦夕祸福，一旦火灾降临，在浓烟毒气和烈焰包围下，不少人葬身火海，也有人死里逃生幸免遇难。
3.当发生火灾时，人们对于火灾现场的救援工作也并不能保证百分百的零伤亡，如果对火灾现场的环境没有一个正确的认识，就可能导致决策者的指挥失误，从而威胁救援人员的生命安全，目前大多采用人工探索进行救灾，但是这种探索方式不仅由于地形复杂会导致探索不全面，也就不能迅速有效地探明火灾现场的情况，而且不能够保证操作人员安全，因此我们设计了一种具备蓝牙控制功能的救灾道路探索车。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供具备蓝牙控制的救灾道路探索车，具备有实时检测与采集图像功能，通过机器视觉与各类检测传感器，能够采集路况信息，基本满足实验要求，实现了操作人员的远程控制与监测，进一步保障了操作人员安全的优点，解决了目前不方便对灾难现场进行探索，不能够保证操作人员安全的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：具备蓝牙控制的救灾道路探索车，包括车体，所述车体正面和背面的两侧均固定连接有移动轮，所述车体的顶部固定连接有调节盒，所述调节盒的右侧固定连接有辅助照明灯，所述调节盒内腔底部的左侧固定连接有调节电机，所述调节电机输出端的顶部固定连接有第一齿轮，所述调节盒内腔的底部且位于调节电机的右侧活动连接有旋转杆，所述旋转杆的表面套设有第二齿轮，所述第二齿轮的左侧与第一齿轮啮合，所述旋转杆的顶部贯穿至调节盒的顶部并固定连接有摄像头；所述摄像头的输出端单向电连接有控制器模块，所述控制器模块的输出端分别与调节电机和辅助照明灯的输入端单向电连接，所述控制器模块的输出端分别单向电连接有电机驱动模块和语音播报模块，所述电机驱动模块的输出端单向电连接有驱动电机，所述控制器模块的输入端单向电连接有电压比较模块，所述电压比较模块的输入端单向电连接有放大模块，所述放大模块的输入端单向电连接有滤波模块，所述滤波模块的输入端单向电连接有环境检测模块，所述环境检测模块包括烟雾检测模块、温湿度检测模块、红外火焰传感器和可燃气体浓度检测模块，所述控制器模块的输出端分别双向电连接有蓝牙通信模块、避障模块、gps定位模块和数据存储模块，所述蓝牙通信模块的输入端双向电连接有远程控制终端，所述远程控制终端包括控制按键模块、oled液晶显示模块和语音输入模块，所述避障模块包括超声波避障传感器和红外光电传感器。
6.优选的，所述控制器模块的型号为stm32rct6，所述摄像头的型号为ov7670。
7.优选的，所述电机驱动模块的型号为am2857，所述语音输入模块为麦克风，所述语音播报模块为扬声器。
8.优选的，所述烟雾检测模块为mq-2烟雾检测传感器，所述温湿度检测模块为dht11温湿度传感器，所述可燃气体浓度检测模块为可燃气体浓度检测传感器。
9.优选的，所述放大模块为电信号放大器，所述滤波模块为电信号滤波器。
10.优选的，所述数据存储模块为固态存储器，所述gps定位模块为gps定位器。
11.优选的，所述控制器模块的输入端单向电连接有继电器，所述继电器的输入端单向电连接有电源模块。
12.优选的，所述驱动电机为直流减速电机，所述移动轮为麦克纳姆轮。
13.优选的，所述旋转杆的表面与调节盒的连接处通过轴承活动连接，所述旋转杆的表面与第二齿轮固定连接。
14.优选的，其控制方法包括以下步骤：a、使用者操作远程控制终端，通过蓝牙通信模块的配合向控制器模块发送控制信号，控制器模块通过电机驱动模块的配合控制驱动电机开启能够带动移动轮转动，移动轮转动可以使车体进行移动；b、摄像头可以拍摄现场画面，环境检测模块中的烟雾检测模块、温湿度检测模块、红外火焰传感器和可燃气体浓度检测模块可以检测现场的环境数据，避障模块中的超声波避障传感器和红外光电传感器可以对障碍物进行检测，方便车体进行避障，这些数据通过控制器模块和蓝牙通信模块的配合可以反馈至远程控制终端，最后通过oled液晶显示模块进行显示，方便操作人员远程了解现场信息；c、使用者通过gps定位模块的配合可以了解车体实时位置信息，通过语音播报模块可以播放语音数据，对灾难现场的人员进行提醒，方便远程操作人员快速找到现场人员；d、需要调节摄像头角度时，操作远程控制终端，通过蓝牙通信模块和控制器模块的配合向调节电机发送控制信号，调节电机开启通过第一齿轮和第二齿轮的配合带动旋转杆转动，旋转杆转动会带动摄像头进行调节，可以方便远程操作人员更全面的了解现场。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1、本发明通过车体、移动轮、辅助照明灯、摄像头、控制器模块、电机驱动模块、驱动电机、电压比较模块、放大模块、滤波模块、环境检测模块、烟雾检测模块、温湿度检测模块、红外火焰传感器、可燃气体浓度检测模块、蓝牙通信模块、避障模块、gps定位模块、数据存储模块、远程控制终端、超声波避障传感器和红外光电传感器，解决了目前不方便对灾难现场进行探索，不能够保证操作人员安全的问题，该救灾道路探索车，具备可以采集路况信息，基本满足实验要求，实现了操作人员的远程控制与监测，进一步保障了操作人员安全的优点。
16.2、本发明通过设置移动轮，能够便于车体的移动，通过设置辅助照明灯，能够在光线不佳的情况下进行辅助照明，通过设置摄像头，能够用于拍摄现场画面，摄像头将赛道的数据存到一个数组中，然后把数据进行二值化也就是转换成黑点和白点，这样就把赛道的黑线取出来了，根据黑线在图像中的位置就能判断出小车在赛道中的位置，最终算出小车与赛道的偏差，然后通过pd算法计算出电机转向来实现小车巡线功能，通过设置调节电机，能够用于调节摄像头的角度，通过设置驱动电机，直流减速电机的优点一是具有较大的转
矩，从而能够克服传动装置的摩擦转矩和负载转矩；二是具有快速响应能力，可以适应复杂的速度变化和控制信号的变换；三是电机的负载特性硬，有较大的过载能力，确保运行速度不受负载冲击的影响，増加的系统的可靠性；四是直流电机的空载力矩大，在控制系统发出停转的同时可以立刻响应，并且可以产生相当大的力矩阻止小车由于惯性继续向前移动；五是直流电机具有很好的环境适应能力；六是直流电机相对其他电机来说运动起来平稳，而且声音小，通过设置语音播报模块，能够用于播报语音提醒现场人员，通过设置语音输入模块，能够用于输入语音，通过设置电压比较模块，能够用于进行模数转换，通过设置放大模块，能够起到放大信号的作用，通过设置滤波模块，能够起到滤波的作用，通过设置蓝牙通信模块，能够方便使用者远程控制车体，通过设置避障模块，超声波测距是通过测量超声波从发射到遇到障物反射到被接收这整个过程中的时间差来确定距离，超声波传感器使用比较方便且价格便宜，具有信息处理简单，实时性强和价格低廠等特点，但实际使用中由于超声波发射束角过大，方向性差，只能得到障碍物简单的距离信息，无法得到障碍物的边界信息，而红外光电传感器具有探测视角小，方向性强等特点，但无法确定障碍物的距离信息，本模块通过超声波传感器和红外光电传感器两种方式，使用数据融合的方法得到障碍物更精确的方位及其距离信息，通过设置烟雾检测模块，mq-2空气质量检测传感器，其使用的是气体敏感材料是二氧化锡，二氧化锡是无害无味的清洁气体，拥有较低的电导率，当环境中存在有害气体时，传感器的电导率将会随着空气中污染物浓度增大而增大，由此采用二氧化锡提高了传感器检测时的准确性及灵敏性，设计巧妙，mq-2检测污染气体的浓度范围宽，对氨、硫化物、苯系物等有毒气体敏感性高，使用寿命长、成本低、驱动简单，通过设置温湿度检测模块，dht11温湿度传感器的温度测量误差范围在-2℃~ 2℃之间，湿度误差范围在-5%~ 5%之间，这些误差对于日常生活使用影响不是太大，dth11有4个引脚，除去电源正负极两个引脚外，只需要使用2根线就能将测取的温湿度传送到单片机上，能够进行超远距离的信号传输，在超低功耗的情况下，仍具有优异的长期稳定性，通过设置红外火焰传感器，能够用来搜寻火源，通过设置可燃气体浓度检测模块，能够检测环境中可燃气体的浓度，通过设置蓝牙通信模块，能够方便使用者远程控制车体，通过设置gps定位模块，能够方便查看车体的实时位置，通过设置数据存储模块，能够用于存储数据，通过设置继电器，能够以小电流控制大电流，实现电路的自动控制，起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，通过设置电源模块，能够起到供电的作用，通过设置轴承，能够便于旋转杆的转动。
附图说明
17.图1为本发明结构立体示意图；图2为本发明结构主视图；图3为本发明调节盒的剖视图；图4为本发明系统原理示意图一；图5为本发明系统原理示意图二。
18.图中：1、车体；2、移动轮；3、调节盒；4、辅助照明灯；5、调节电机；6、第一齿轮；7、旋转杆；8、第二齿轮；9、摄像头；10、控制器模块；11、电机驱动模块；12、驱动电机；13、语音播报模块；14、电压比较模块；15、放大模块；16、滤波模块；17、环境检测模块；18、烟雾检测模块；19、温湿度检测模块；20、红外火焰传感器；21、可燃气体浓度检测模块；22、蓝牙通信模
块；23、避障模块；24、gps定位模块；25、数据存储模块；26、远程控制终端；27、控制按键模块；28、oled液晶显示模块；29、语音输入模块；30、超声波避障传感器；31、红外光电传感器；32、继电器；33、电源模块。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.请参阅图1-5，具备蓝牙控制的救灾道路探索车，包括车体1，车体1正面和背面的两侧均固定连接有移动轮2，车体1的顶部固定连接有调节盒3，调节盒3的右侧固定连接有辅助照明灯4，调节盒3内腔底部的左侧固定连接有调节电机5，调节电机5输出端的顶部固定连接有第一齿轮6，调节盒3内腔的底部且位于调节电机5的右侧活动连接有旋转杆7，旋转杆7的表面套设有第二齿轮8，第二齿轮8的左侧与第一齿轮6啮合，旋转杆7的顶部贯穿至调节盒3的顶部并固定连接有摄像头9；摄像头9的输出端单向电连接有控制器模块10，控制器模块10的输出端分别与调节电机5和辅助照明灯4的输入端单向电连接，控制器模块10的输出端分别单向电连接有电机驱动模块11和语音播报模块13，电机驱动模块11的输出端单向电连接有驱动电机12，控制器模块10的输入端单向电连接有电压比较模块14，电压比较模块14的输入端单向电连接有放大模块15，放大模块15的输入端单向电连接有滤波模块16，滤波模块16的输入端单向电连接有环境检测模块17，环境检测模块17包括烟雾检测模块18、温湿度检测模块19、红外火焰传感器20和可燃气体浓度检测模块21，控制器模块10的输出端分别双向电连接有蓝牙通信模块22、避障模块23、gps定位模块24和数据存储模块25，蓝牙通信模块22的输入端双向电连接有远程控制终端26，远程控制终端26包括控制按键模块27、oled液晶显示模块28和语音输入模块29，避障模块23包括超声波避障传感器30和红外光电传感器31，控制器模块10的型号为stm32rct6，摄像头9的型号为ov7670，电机驱动模块11的型号为am2857，语音输入模块29为麦克风，语音播报模块13为扬声器，烟雾检测模块18为mq-2烟雾检测传感器，温湿度检测模块19为dht11温湿度传感器，可燃气体浓度检测模块21为可燃气体浓度检测传感器，放大模块15为电信号放大器，滤波模块16为电信号滤波器，数据存储模块25为固态存储器，gps定位模块24为gps定位器，控制器模块10的输入端单向电连接有继电器32，继电器32的输入端单向电连接有电源模块33，驱动电机12为直流减速电机，移动轮2为麦克纳姆轮，旋转杆7的表面与调节盒3的连接处通过轴承活动连接，旋转杆7的表面与第二齿轮8固定连接，通过设置移动轮2，能够便于车体1的移动，通过设置辅助照明灯4，能够在光线不佳的情况下进行辅助照明，通过设置摄像头9，能够用于拍摄现场画面，摄像头9将赛道的数据存到一个数组中，然后把数据进行二值化也就是转换成黑点和白点，这样就把赛道的黑线取出来了，根据黑线在图像中的位置就能判断出小车在赛道中的位置，最终算出小车与赛道的偏差，然后通过pd算法计算出电机转向来实现小车巡线功能，通过设置调节电机5，能够用于调节摄像头9的角度，通过设置驱动电机12，直流减速电机的优点一是具有较大的转矩，从而能够克服传动装置的摩擦转矩和负载转矩；二是具有快速响应能力，可以适应复杂
的速度变化和控制信号的变换；三是电机的负载特性硬，有较大的过载能力，确保运行速度不受负载冲击的影响，増加的系统的可靠性；四是直流电机的空载力矩大，在控制系统发出停转的同时可以立刻响应，并且可以产生相当大的力矩阻止小车由于惯性继续向前移动；五是直流电机具有很好的环境适应能力；六是直流电机相对其他电机来说运动起来平稳，而且声音小，通过设置语音播报模块13，能够用于播报语音提醒现场人员，通过设置语音输入模块29，能够用于输入语音，通过设置电压比较模块14，能够用于进行模数转换，通过设置放大模块15，能够起到放大信号的作用，通过设置滤波模块16，能够起到滤波的作用，通过设置蓝牙通信模块22，能够方便使用者远程控制车体1，通过设置避障模块23，超声波测距是通过测量超声波从发射到遇到障物反射到被接收这整个过程中的时间差来确定距离，超声波传感器使用比较方便且价格便宜，具有信息处理简单，实时性强和价格低廠等特点，但实际使用中由于超声波发射束角过大，方向性差，只能得到障碍物简单的距离信息，无法得到障碍物的边界信息，而红外光电传感器31具有探测视角小，方向性强等特点，但无法确定障碍物的距离信息，本模块通过超声波传感器和红外光电传感器31两种方式，使用数据融合的方法得到障碍物更精确的方位及其距离信息，通过设置烟雾检测模块18，mq-2空气质量检测传感器，其使用的是气体敏感材料是二氧化锡，二氧化锡是无害无味的清洁气体，拥有较低的电导率，当环境中存在有害气体时，传感器的电导率将会随着空气中污染物浓度增大而增大，由此采用二氧化锡提高了传感器检测时的准确性及灵敏性，设计巧妙，mq-2检测污染气体的浓度范围宽，对氨、硫化物、苯系物等有毒气体敏感性高，使用寿命长、成本低、驱动简单，通过设置温湿度检测模块19，dht11温湿度传感器的温度测量误差范围在-2℃~ 2℃之间，湿度误差范围在-5%~ 5%之间，这些误差对于日常生活使用影响不是太大，dth11有4个引脚，除去电源正负极两个引脚外，只需要使用2根线就能将测取的温湿度传送到单片机上，能够进行超远距离的信号传输，在超低功耗的情况下，仍具有优异的长期稳定性，通过设置红外火焰传感器20，能够用来搜寻火源，通过设置可燃气体浓度检测模块21，能够检测环境中可燃气体的浓度，通过设置蓝牙通信模块22，能够方便使用者远程控制车体1，通过设置gps定位模块24，能够方便查看车体1的实时位置，通过设置数据存储模块25，能够用于存储数据，通过设置继电器32，能够以小电流控制大电流，实现电路的自动控制，起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，通过设置电源模块33，能够起到供电的作用，通过设置轴承，能够便于旋转杆7的转动，本发明通过车体1、移动轮2、辅助照明灯4、摄像头9、控制器模块10、电机驱动模块11、驱动电机12、电压比较模块14、放大模块15、滤波模块16、环境检测模块17、烟雾检测模块18、温湿度检测模块19、红外火焰传感器20、可燃气体浓度检测模块21、蓝牙通信模块22、避障模块23、gps定位模块24、数据存储模块25、远程控制终端26、超声波避障传感器30和红外光电传感器31，解决了目前不方便对灾难现场进行探索，不能够保证操作人员安全的问题，该救灾道路探索车，具备可以采集路况信息，基本满足实验要求，实现了操作人员的远程控制与监测，进一步保障了操作人员安全的优点。
21.其控制方法包括以下步骤：a、使用者操作远程控制终端26，通过蓝牙通信模块22的配合向控制器模块10发送控制信号，控制器模块10通过电机驱动模块11的配合控制驱动电机12开启能够带动移动轮2转动，移动轮2转动可以使车体1进行移动；b、摄像头9可以拍摄现场画面，环境检测模块17中的烟雾检测模块18、温湿度检测
模块19、红外火焰传感器20和可燃气体浓度检测模块21可以检测现场的环境数据，避障模块23中的超声波避障传感器30和红外光电传感器31可以对障碍物进行检测，方便车体1进行避障，这些数据通过控制器模块10和蓝牙通信模块22的配合可以反馈至远程控制终端26，最后通过oled液晶显示模块28进行显示，方便操作人员远程了解现场信息；c、使用者通过gps定位模块24的配合可以了解车体1实时位置信息，通过语音播报模块13可以播放语音数据，对灾难现场的人员进行提醒，方便远程操作人员快速找到现场人员；d、需要调节摄像头9角度时，操作远程控制终端26，通过蓝牙通信模块22和控制器模块10的配合向调节电机5发送控制信号，调节电机5开启通过第一齿轮6和第二齿轮8的配合带动旋转杆7转动，旋转杆7转动会带动摄像头9进行调节，可以方便远程操作人员更全面的了解现场。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。