[发明专利]适应排爆机器人隧道环境作业的无线自组网信号传输方法

说明书

本发明公开了一种基站模块与通讯模块相互配合实时监控机器人在作业状态下通讯信号的变化，在通讯信号出现明显衰减和延迟时，向运动控制模块发出控制信号，控制上层搭载主动布置基站，从而保证通讯信号的强度的方法。本发明提供的中继基站的使用大大拓展了排爆机器人的作业空间，从而保证了人员安全。本发明提供的自组网系统可以根据任务实际调整中继基站的数目，部署灵活，同时加载了信号检测模块，中继基站的布置具备足够的主动性和灵活性。本发明提供的自组网系统是专网专用，不依靠紧急情况下可能受损的公用网络。本发明选用ARQ传输协议，防止出现“丢包”问题，保证数据传输过程的可靠性，而且足够满足多路音频、视频的实时传递。

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种适应排爆机器人隧道环境作业的无线自组网信号传输方法。

背景技术

随着国内基础设施的逐渐完善，隧道成为人们生活中较为常见的一种交通设施。穿山的隧道在给人类带来生活便利的同时，也必须对可能出现的危险事件做出预案。根据公路隧道的一般性定义，500米以上的隧道为长距离隧道。半自主或遥控机器人进入隧道内部完成动作，需要人的控制。为了保证操作人员的安全，人与机器人必须保持足够的安全距离。隧道内可能存在的多重转弯、大型障碍物阻塞等情况，导致通信信号损耗严重，甚至存在闭塞断网的情况。

现有的隧道内通信依靠在隧道口布置的无源分布式天线或者贯穿隧道的泄漏电缆。在极端情况下，有线通信可能会被破坏，分布式天线的信号可能受到长距离多弯隧道的阻挡而衰减严重，无法满足机器人进入隧道作业的信号强度和网络延迟要求。

发明内容

为解决现有技术存在的局限和缺陷，本发明提供一种适应排爆机器人隧道环境作业的无线自组网信号传输方法，包括：

基站模块与通讯模块相互配合实时监控机器人在作业状态下通讯信号的变化，获得所述通讯信号的衰减值和延迟值，所述通信信号的频率范围为350MHz至550MHz；

当所述通讯信号的衰减值大于预设的衰减阈值，而且所述通讯信号的延迟值大于预设的延迟阈值时，所述通讯模块向运动控制模块发出控制信号，所述通信信号的信号延迟的范围为200ms至470ms，所述衰减阈值为75dB，所述延迟阈值为290ms；

所述运动控制模块根据所述控制信号控制上层搭载主动布置基站，以增大所述通讯信号的强度。

可选的，所述无线自组网信号传输方法使用分布式网络架构建立自组网系统，所述分布式网络架构包括操作端节点、中继节点、末端节点和机器人移动节点，所述自组网系统使用ARQ传输协议进行数据传输。

可选的，所述机器人设置有机器人通讯模块，所述机器人通讯模块用于接收来自所述操作端节点的控制指令，所述机器人通讯模块包括图像采集单元和发射单元；

所述无线自组网信号传输方法还包括：

所述图像采集单元获取图像数据；

所述发射单元对所述图像数据进行发射以接入所述自组网系统；

所述自组网系统之中各个中继基站对所述图像数据进行接力转发；

所述操作端节点接收所述图像数据，以实现隧道内与隧道外的实时无线通信。

可选的，所述图像采集单元包括传感器、摄像和红外设备，所述图像采集单元获取图像数据的步骤包括：

所述传感器、摄像和红外设备用于在作业过程中采集图像数据和姿态数据；

所述发射单元对所述图像数据进行发射以接入所述自组网系统的步骤包括：

所述发射单元发射所述图像数据和所述姿态数据。

可选的，所述操作端节点设置在隧道口，与作业区保持预设的距离，所述中继节点设置在隧道内的路形突变处，所述机器人移动节点随着机器人移动。