双通道遥控器及消防机器人系统的制作方法

1.本技术属于消防设备技术领域，尤其涉及一种双通道遥控器及消防机器人系统。


背景技术：

2.目前，为了减少作业风险，已经有大量的机器人被应用于各种危险程度较高的作业中，代替人类执行任务，例如，使用消防机器人代替消防员前往危险地点进行灭火作业。
3.但在消防机器人实际使用的过程中，常因为着火地点环境复杂，导致消防机器人与控制设备之间的通信不够稳定，无法对消防机器人进行准确的远程控制，工作效率较低。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种双通道遥控器及消防机器人系统，旨在解决传统的遥消防机器人与对应的控制设备之间的通信不稳定的问题。
5.本技术实施例的第一方面提供了一种双通道遥控器，用于控制对应的作业机器人，所述双通道遥控器包括：接收器和发射器；所述接收器包括第一接收模块、第二接收模块、信号处理模块、第一内部数据接口和第二内部数据接口，所述第一接收模块、所述第二接收模块和所述第一内部数据接口均与所述信号处理模块连接；所述第一接收模块用于接收数据信号，所述第二接收模块用于接收图像信号，所述信号处理模块用于识别接收到的所述数据信号和所述图像信号，并通过所述第一内部数据接口输出所述数据信号，通过所述第二内部数据接口输出所述图像信号；所述发射器包括第一发射模块、第二发射模块、数据处理模块、图像处理模块、第三内部数据接口和第四内部数据接口，所述第一发射模块和所述第三内部数据接口均与所述数据处理模块连接，所述第二发射模块和所述第四内部数据接口均与所述图像处理模块连接，所述第三内部数据接口用于与所述第一内部数据接口连接，所述第四内部数据接口用于与所述第二内部数据接口连接；所述数据信号和所述图像信号均由所述作业机器人发送；所述数据处理模块用于根据所述数据信号或外部输入的操作指令生成并通过所述第一发射模块发送第一控制信号，所述图像处理模块用于根据所述图像信号或所述操作指令生成并通过所述第二发射模块发送第二控制信号，所述数据信号和所述第一控制信号的频率小于所述图像信号和所述第二控制信号的频率；所述第一控制信号和所述第二控制信号均用于控制所述作业机器人。
6.其中一实施例中，所述发射器还包括数据交换模块，所述数据交换模块连接在所述数据处理模块和所述图像处理模块之间，以用于所述数据处理模块和所述图像处理模块之间的数据交换。
7.其中一实施例中，还包括人机交互模块，所述人机交互模块与所述数据处理模块连接，以用于通过所述人机交互模块输入所述操作指令。
8.其中一实施例中，所述人机交互模块包括控制面板和显示单元，所述控制面板和所述显示单元均与所述数据处理模块连接，所述控制面板用于输入所述操作指令。
9.其中一实施例中，还包括气体检测模块，所述气体检测模块与所述数据处理模块
连接，以用于对空气中的有害气体进行检测。
10.其中一实施例中，还包括定位模块，所述定位模块与所述数据处理模块连接，以用于对所述双通道遥控器进行定位。
11.其中一实施例中，还包括上位机接口，所述上位机接口与所述数据处理模块连接，所述上位机接口用于与外部控制设备连接，以进行数据交换。
12.其中一实施例中，还包括供电模块，所述供电模块分别与所述发射器和所述接收器连接，以用于为所述发射器和所述接收器进行供电。
13.本技术实施例的第二方面提供了一种消防机器人系统，包括作业机器人和如上述的双通道遥控器，所述双通道遥控器用于控制所述作业机器人。
14.其中一实施例中，所述作业机器人包括主控模块、无线通信模块、位移模块、云台监控模块和灭火模块，所述主控模块分别与所述无线通信模块、所述位移模块、所述云台监控模块和所述灭火模块连接，以控制各个模块工作。
15.本技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本技术通过第一接收模块、第一发射模块、第二接收模块、第一发射模块和第二发射模块可以实现双通道遥控器与对应的作业机器人之间的双通道通信，提高了通信的可靠性和稳定性。
16.由于数据信号和第一控制信号的频率小于图像信号和第二控制信号的频率，数据信号和第一控制信号的传输距离更远、穿透能力更强，保障了对作业机器人的稳定控制，而图像信号和第二控制信号中的可传输的数据量更大，可以传输较为清晰、完整的图像，从而进行互补，可以适应更多的应用场景。
附图说明
17.图1为本技术一实施例提供的双通道遥控器的原理示意图；
18.图2为本技术另一实施例提供的双通道遥控器的原理示意图；
19.图3为本技术一实施例提供的供电模块的原理示意图；
20.图4为本技术一实施例提供的消防机器人系统的原理示意图。
21.上述附图说明：100、双通道遥控器；110、接收器；111、第一接收模块；112、第二接收模块；113、信号处理模块；114、第一内部数据接口；115、第二内部数据接口；120、发射器；121、第一发射模块；122、第二发射模块；123、数据处理模块；124、图像处理模块；125、第三内部数据接口；126、第四内部数据接口；127、数据交换模块；130、人机交互模块；131、控制面板；132、显示单元；140、气体检测模块；150、定位模块；160、上位机接口；170、供电模块；171、电池；172、充电接口；173、电源管理单元；200、作业机器人；210、主控模块；220、无线通信模块；230、位移模块；240、云台监控模块；250、灭火模块。
具体实施方式
22.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
23.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可
以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
24.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
25.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
26.图1示出了本技术一实施例提供的双通道遥控器的原理示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
27.一种双通道遥控器100，用于控制对应的作业机器人，双通道遥控器100包括：接收器110和发射器120。
28.其中，接收器110包括第一接收模块111、第二接收模块112、信号处理模块113、第一内部数据接口114和第二内部数据接口115，第一接收模块111、第二接收模块112和第一内部数据接口114均与信号处理模块113连接。
29.第一接收模块111用于接收数据信号，第二接收模块112用于接收图像信号，信号处理模块113用于识别接收到的数据信号和图像信号，并通过第一内部数据接口114输出数据信号，通过第二内部数据接口115输出图像信号。数据信号和图像信号由所述作业机器人发送。
30.发射器120包括第一发射模块121、第二发射模块122、数据处理模块123、图像处理模块124、第三内部数据接口125和第四内部数据接口126，第一发射模块121和第三内部数据接口125均与数据处理模块123连接，第二发射模块122和第四内部数据接口126均与图像处理模块124连接，第三内部数据接口125用于与第一内部数据接口114连接，第四内部数据接口126用于与第二内部数据接口115连接。
31.具体地，第一接收模块111、第一发射模块121、第二接收模块112和第二发射模块122均包括对应的射频芯片以及射频天线。第一内部数据接口114、第二内部数据接口115、第三内部数据接口125和第四内部数据接口126均为can接口。通过将接收器110和发射器120进行分离，可以减少两者之间的相互干扰。
32.数据信号和图像信号均由作业机器人生成并发送至双通道遥控器100。数据处理模块123用于根据数据信号或外部输入的操作指令生成并通过第一发射模块121发送第一控制信号，图像处理模块124用于根据图像信号或操作指令生成并通过第二发射模块122发送第二控制信号，数据信号和第一控制信号的频率小于图像信号和第二控制信号的频率。数据处理模块123和图像处理模块124均可以是单片机或微控制器第一控制信号和第二控制信号均用于控制作业机器人。
33.在一示例中，第一接收模块111为433mhz信号接收模块，第一发射模块121为433mhz信号发射模块。第二接收模块112为2.4ghz信号接收模块，第二发射模块122为2.4ghz信号发射模块。
34.在一示例中，第二接收模块112和第二发射模块122可以组成wifi通讯系统，以通
过wifi信号与作业机器人进行通信。
35.本实施例通过第一接收模块111、第一发射模块121、第二接收模块112和第二发射模块122可以实现双通道遥控器100与对应作业机器人之间的双通道通信，提高了通信的可靠性和稳定性。当其中一组模块出现问题时，不至于彻底失去对作业机器人的控制，例如当第一接收模块111和第一发射模块121出现问题时，还可以通过第二接收模块112和第二发射模块122对作业机器人进行控制。
36.由于数据信号和第一控制信号的频率小于图像信号和第二控制信号的频率，数据信号和第一控制信号的传输距离更远、穿透能力更强，保障了对作业机器人的稳定控制，而图像信号和第二控制信号中的可传输的数据量更大，可以传输较为清晰、完整的图像。通过第一接收模块111、第一发射模块121与第二接收模块112、第二发射模块122进行互补，可适应各种工作环境，同时由于工作频段不同，也避免了两组信号之间的干扰。
37.具体地，数据信号包括作业机器人的各项运行参数，数据处理模块123可以根据数据信号得到作业机器人的位移速度、坐标参数和工作状态等。图像信号包括作业机器人拍摄到的照片或视频，图像处理模块124可以根据图像信号远程获取作业机器人周围的环境信息。
38.如图2所示，另一实施例中，发射器120还包括数据交换模块127，数据交换模块127连接在数据处理模块123和图像处理模块124之间，以用于数据处理模块123和图像处理模块124之间的数据交换。通过数据交换模块127可以在第一接收模块111和第一发射模块121出现故障或第二接收模块112和第二发射模块122出现故障的情况下，通过另一组通信模块传输相应信号。例如，当第一接收模块111和第一发射模块121出现故障时，可以通过改变数据信号和第一控制信号的频率，使得数据处理模块123可以通过数据交换模块127、图像处理模块124、第二接收模块112和第二发射模块122接收数据信号和发送第一控制信号，即数据处理模块123和图像处理模块124共用第二接收模块112和第二发射模块122与作业机器人进行通信。此时，数据信号、发送第一控制信号、图像信号和第二控制信号频率相同，均通过第二接收模块112和第二发射模块122进行接收和发送。
39.如图2所示，另一实施例中，还包括人机交互模块130，人机交互模块130与数据处理模块123连接，用户可以通过人机交互模块130输入操作指令，从而可以控制数据处理模块123生成对应的第一控制信号，以及控制图像处理模块124生成对应的第二控制信号。
40.具体地，人机交互模块130包括控制面板131，控制面板131与数据处理模块123连接，以输入所述操作指令。其中，控制面板131包括若干控制摇杆、若干控制按钮等，具体可根据实际需求进行配置。
41.具体地，人机交互模块130还包括显示单元132，显示单元132与数据处理模块123连接。其中，显示单元132可以是lcd显示屏，显示单元132用于显示作业机器人的操作界面及接收到的数据信号，即作业机器人的各项运行参数。在一示例中，显示单元132还用于显示接收到的图像信号，即显示作业机器人拍摄到的照片或视频，从而可以在复杂的环境中，在看不见作业机器人的情况下，根据显示单元132显示的图像对作业机器人进行远程操控。
42.如图2所示，另一实施例中，双通道遥控器100还包括气体检测模块140，气体检测模块140与数据处理模块123连接，以用于对空气中的有害气体进行检测，例如对空气中的可燃气体进行检测。具体地，气体检测模块140包括可燃气体检测传感器和蜂鸣器，可燃气
体检测传感器和蜂鸣器均与数据处理模块123连接，可燃气体检测传感器可以对空气中的可燃气体的浓度进行检测，并将相关数据传输至数据处理模块123，当空气中的可燃气体的浓度过高时，数据处理模块123可以控制蜂鸣器发出警告，以提示用户尽快撤离。
43.如图2所示，另一实施例中，双通道遥控器100还包括定位模块150，定位模块150与数据处理模块123连接，以用于对双通道遥控器100进行定位。通过对双通道遥控器100进行定位，配合作业机器人的定位单元可以更加准确地确定作业机器人与双通道遥控器100之间的距离，在作业机器人即将超出控制范围时及时发出相应提示信息以避免操作失误使得用户失去对作业机器人的控制。
44.如图2所示，另一实施例中，双通道遥控器100还包括上位机接口160，上位机接口160与数据处理模块123连接，上位机接口160用于与外部控制设备连接，以进行数据交换。具体地，上位机接口160包括rs232接口、rs485接口以及以太网接口。通过上位机接口160可以与外部控制设备连接，以用于上传双通道遥控器100接收到的数据信号和图像信号，以及反馈双通道遥控器100发出的第一控制信号和第二控制信号。
45.如图3所示，本实施例中，双通道遥控器100还包括供电模块170，供电模块170分别与发射器120和接收器110连接，以用于为发射器120和接收器110进行供电。具体地，供电模块170包括电池171、充电接口172和电源管理单元173。充电接口172与电池171连接，用于为电池171充电。电池171与发射器120和接收器110连接，用于为发射器120和接收器110中的各个用电模块进行供电。电源管理单元173具体可以是电池管理芯片，用于控制电池171的充放电。
46.图4示出了本技术一实施例提供的消防机器人系统的原理示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
47.一种消防机器人系统，包括作业机器人200和如上述任一实施例的双通道遥控器100。
48.如图4所示，本实施例中，作业机器人200包括主控模块210、无线通信模块220、位移模块230、云台监控模块240和灭火模块250，主控模块210分别与无线通信模块220、位移模块230、云台监控模块240和灭火模块250连接，以用于控制无线通信模块220、位移模块230、云台监控模块240和灭火模块250工作。主控模块210可以是工控机。
49.具体地，无线通信模块220包括第一无线接收模块、第二无线接收模块、第一无线发射模块和第二无线发射模块，无线通信模块220用于与双通道遥控器100通信连接，第一无线接收模块用于接收第一控制信号，第二无线接收模块用于接收第二控制信号，第一无线发射模块用于发送数据信号，第二无线发射模块用于发送图像信号。位移模块230安装在作业机器人200的底部，位移模块230包括定位单元以及履带结构或轮毂结构，主控模块210可以基于第一控制信号或第二控制信号，通过控制位移模块230实现作业机器人200的移动和姿态控制，定位单元可以对作业机器人200进行定位，以得到相应的坐标参数，反馈至双通道遥控器100的数据信号中包括坐标参数。云台监控模块240包括安装在作业机器人200上的云台以及安装在云台上的若干拍摄装置，主控模块210可以基于第二控制信号，控制云台的姿态，以调节拍摄装置的拍摄方向，获取相应的图像信号。灭火模块250包括安装在作业机器人200上的水炮设备，水炮设备可以通过导管与水源连接，主控模块210可以基于第一控制信号或第二控制信号，控制水炮设备通过喷水或灭火剂的方式对火源进行灭火。位
移模块230和灭火模块250上还包括若干检测传感器，用于检测位移模块230和灭火模块250的工作状态，以得到对应的数据信号，并通过无线通信模块220将得到的数据信号发送至双通道遥控器100。主控模块210分别与无线通信模块220、位移模块230、云台监控模块240和灭火模块250连接，以控制作业机器人200中的各个模块进行工作。
50.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
51.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
52.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。