[发明专利]一种基于LoRa物联网的水陆两栖球形监控测量平台

说明书

本发明公开了一种基于LoRa物联网的水陆两栖球形监控测量平台，监控测量平台包括监测机器人和上位机，监测机器人与上位机采用LoRa无线传输技术实现数据交互，监测机器人用于采集周围环境数据，并发送至上位机；上位机用于控制所述监测机器人，并接收来自监测机器人上的环境数据信息；监测机器人包括主支架、控制电路、中轴、电路仓盖、球壳、电路仓、连接架、摇摆臂、重块、驱动轮、直流电机、舵机固定板、舵机以及舵机轴，上位机包括中央处理单元、LoRa网关和LCD液晶屏，LoRa网关和LCD液晶屏均连接中央处理单元；监测机器人通过驱动轮产生与球壳之间的摩擦力以及摆臂和重块改变监测机器人重心驱动机器人运动；本发明机器人整体结构独特，能适应多样化环境。

技术领域

本发明属于自动化控制领域，尤其涉及一种基于LoRa物联网的水陆两栖球形监控测量平台。

背景技术

随着科技的发展，信息的作用显得越来越重要，而在信息的采集过程中，监测平台扮演了重要的角色，例如在对水陆两栖信息的监测过程中，使用监测机器人进行信息采集在保证信息采集的过程中安全性也比较高；传统的水陆两栖监测机器人一般以仿生两栖机器人为主，但是仿生两栖机器人存在自由度受限、控制复杂、运动缓慢等不足。

LoRa是美国升特公司开发的一种扩频调制技术，同时结合了数字信号处理和前向纠错编码技术；LoRa作为低功耗广域网(LPWAN)的一种长距离通信技术，可以用来很好地弥补物联网网络层的不足之处。LoRa最大的特点是功率损耗低，传输距离远，覆盖范围广以及节省网络优化成本等特点；LoRa网关接入灵活，单网关可接入几十到几万个节点，节点随机入网，数目可延拓；利用其工作模式能够使机器人兼具实时性好和低功耗的特点，因此被广泛应用于不同领域中。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了一种基于LoRa物联网的水陆两栖球形监控测量平台，该平台具备覆盖率高、组网方便以及接入节点多的特点，用以解决了现有技术中仿生两栖机器人自由度受限、控制复杂和运动缓慢等的问题；具体技术方案如下：

一种基于LoRa物联网的水陆两栖球形监控测量平台，所述监控测量平台包括监测机器人和上位机，所述监测机器人与所述上位机采用LoRa无线传输技术实现数据交互，监测机器人用于采集监测机器人所在的周围环境数据，并发送至上位机；所述上位机用于控制所述监测机器人，并接收监测机器人发送的环境数据信息；其中：

所述监测机器人包括主支架、控制电路、中轴、电路仓盖、球壳、电路仓、连接架、摇摆臂、重块、驱动轮、直流电机、舵机固定板、舵机以及舵机轴，所述中轴贯穿并固定于所述主支架的上部，且所述中轴通过所述连接架固定在开设于所述球壳的安装孔中；所述电路仓装设在所述中轴上，所述控制电路安装在所述电路仓内部，且所述电路仓盖与所述电路仓适配设置；所述主支架下部上开设有用于装设所述直流电机的电机安装槽，所述驱动轮连接在所述直流电机的转轴上，所述驱动轮与所述球壳内壁相切，所述直流电机驱动所述驱动轮在所述内壁运动产生摩擦力，所述摩擦力用于带动整个所述监测机器人直线运动；所述舵机固定板装设在所述电路仓下方，所述舵机固定在所述舵机固定板上，且所述舵机通过所述舵机轴连接所述摇摆臂，所述摇摆臂下端连接所述重块，通过所述舵机驱动所述摇摆臂转动带动所述重块运动改变所述监测机器人重心，实现所述监测机器人的转向运动；

所述上位机包括中央处理单元、LoRa网关和LCD液晶屏，所述LoRa网关和所述LCD液晶屏均连接所述中央处理单元，所述LoRa网关用于接收所述监测机器人实时监测的数据，并将所述监测数据传送至所述中央处理单元，所述LCD液晶屏用于显示，且用户由所述LCD液晶屏设置所述监测机器人与上位机之间的通信参数。