Intel Edison 智能抢险救灾机器人 电路方案

近年来,地震、矿难、火灾、海啸、核辐射、交通事故等各类灾难事故频发,严重危害了人们的生命安全,造成家庭和社会的很大损失。更严重的是,在灾难事故发生后,许多情况是因为受到环境影响而制约救援,不能第一时间到达救灾现场而耽误救援时间,从而使人们的生命财产收到了严重的威胁。面对极其危险与恶劣的灾难救援环境,运用智能救援机器人进行搜救是一种很好的搜救方法,并得到越来越多研究人员的关注。智能救援机器人不但能够帮助工作人员执行救援工作,而且有时能够代替工作人员执行搜救任务,能有效的提高救援的效率和减少施救人员的伤亡。 基于以上原因,我们设计了一款智能搜救机器人,可以探测恶劣环境中的各项参数。并能实时地将灾难现场的第一手宝贵资料传回营救中心,以帮助救援指挥部做出正确的判断。 本设计是基于Intel Edison开发的一款智能搜救机器人,可以在恶劣环境中获取各项环境指标,并能实时的将灾难现场的第一手宝贵资料传回营救中心,以帮助救援指挥部做出正确的判断。它不但能够帮助工作人员执行救援工作,而且有时能代替工作人员执行搜救任务,能有效率的提高救援效率和减少救援人员的伤亡。 该机器人主要包含以下几种功能: 1.险区环境监测实时掌握灾难现场第一手宝贵资料。 2.蓝牙/433M多端遥控适应各种复杂控制环境,提高了机器人环境适应性。 3.微信连接使用微信即可控制机器人,让每个人都可以使用。 4.实时现场视频传输更有利于观察不易到达地方的具体环境状况。 5.人脸识别&人体红外检测能够快速定位受困人员,并实施救援工作。 6.智能语音播报可以随时为被困人员传达信息,有利于被困人员自救。 7.智能太阳能寻光充电更加智能节能环保。 本机器人系统由各系列传感器设备,语音系统,摄像头采集,核心控制等组成。通过WiFi模块和蓝牙模块实时传输险区的环境信息到控制者的手机端,另外可使用机器人的人脸识别以及人体红外监测来寻找被困人员,使控制者可以远程操控进行人员搜救工作。 1.险区环境监测: 该智能搜救机器人环境监测部分主要由:光照强度传感器;噪声传感器;温度传感器;有害气体传感器组成;通过这些传感器,方便救援人员了解险区的各项环境指标。 1.1:光强监测:光照度传感器采用对弱光也有较高灵敏度的硅兰光伏探测器作为传感器;根据不同的测量场所,配合不同的量程具有线性度好、防水性能好、抗干扰能力强等特点。可以让救援机器人在大约1个烛光1米距离的光亮度下工作,也可在夏日晴天强光下照度为 10万 Lux下工作;有月光的夜里 0.3~0.03 Lux下工作; 1.2:噪声监测:噪声传感器正是由于传感器内置一个对声音敏感的电容式驻极体话筒,声波使话筒内的驻极体薄膜振动,导致电容的变化,而产生与之对应变化的微小电压,从而实现光信号到电信号的转换。再通过核心控制器处理其相关电信号获得参数。其声音分辨率在1HZ。分贝数在45dB-120dB; 1.3:温度传感器:采用非接触式温度传感器,它的敏感元件与被测对象互不接触,可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。测量准确度:0.01级;分辨率0.1uV和0.1mΩ 1.4:有害气体传感器:该气体使用的是烷烃类可燃气体传感器,该传感器可以用于监测险区是否有液化气等可燃气体泄漏,可提前做好人员疏散工作。 2.蓝牙/433M多端遥控 蓝牙支持点对点以及点对多点的通信,以无线方式将家庭或办公室中的各种数据和语音设备连成一个微微网(Pico-net),几个微微网还可以进一步实现互联,形成一个分布式网络(scatter-net),从而在这些连接设备之间实现快捷而方便的通信。机器人使用蓝牙控制,方便用户可以使用手机等设备进行连接使用,也可以方便以后多端多方位控制机器人,从而适应不同的地形条件。 433M数据发射模块的工作频率为315M,采用声表谐振器SAW稳频,频率稳定度极高,当环境温度在-25~+85度之间变化时,频飘仅为3ppm/度。使用该模块与蓝牙模块互补。方便机器人适应一些恶劣的控制环境,使机器人更加方便。 3.微信连接 该机器人暂时使用了一个免费好用的网络服务器-微信公众号平台,通过微信公众号为每个机器人分配一个ID,用户关注该公众号发送关键字就可以让机器人的各数据环境信息反馈到用户的手机之上,方便了普通家庭用户的使用,后期可提供一般网络服务器服务,用户通过网页登录即可使用。 4.实时现场视频传输 4.1:视频图像采集:通过摄像头采集视频图像,并将视频图像进行压缩编码。若采用高清摄像头,则图像可以达到D1(720*576)分辨率,视频压缩编码可以有很多种格式,如MPEG2、MPEG4、H.264等等,常用的是H.264格式,因为压缩率高,可减小文件大小,增加传输速率。我们采用的Intel