[发明专利]一种智能探测机器人及其搜查方法

说明书

本发明公开了一种智能探测机器人及其搜查方法，该智能探测机器人包括机架、主控制器、驱动机构、定位导航模块、钻孔机构、振动传感器、采样机构、嗅觉传感器、生物检测装置、信号分析处理模块、存储模块、无线通信模块、供电设备、用户控制设备。本发明的搜查方法实现了大范围、无遗漏的地下掩埋物体搜查任务，包括目标物体的钻探、振动信号检测、气体信息检测、样品采集和生物信息检测等工作，并且在数据融合算法的基础上增加了各种信息的交叉对比结果，以此互相印证，提高地下掩埋物体判断的准确率。同时本发明不仅可以适用于环境、地形、路况更为复杂的区域，降低了搜查的难度，而且只需要少量工作人员便可完成搜查任务，降低了人力物力成本。

技术领域

本发明属于智能机器人应用领域，具体涉及一种智能探测机器人及其搜查方法。

背景技术

在一些特殊情况下，公安或军队需要对地下掩埋物体进行探测、挖掘和鉴定等一系列的搜查任务。目前的搜查还是采用以人工为主，机械为辅，以及警犬或军犬相配合的作业方式。但这种方式通常存在以下几个问题：

1、对于面积大，且环境、地形、路况较为复杂的待搜查区域，整体搜查难度较大，掩埋物体比较难被发现；

2、人工搜查耗时耗力，且人力有限，尤其是人工挖掘的时间较长，效率不高；

3、若使用挖掘机挖掘的话，挖掘力度比较难控制，容易对掩埋物体造成破坏，而且有些地势和周围环境挖掘机也无法进入；

4、警犬或军犬的工作时间也相对有限，并且其嗅觉功能的高低与身体状态有很大关系。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种智能探测机器人及其搜查方法，能够大范围、无遗漏的对地下掩埋物体进行搜查，同时降低探测所需的人力物力成本。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种智能探测机器人，包括机架、主控制器、驱动机构、定位导航模块、钻孔机构、振动传感器、采样机构、嗅觉传感器、生物检测装置、信号分析处理模块、存储模块、无线通信模块、供电设备、用户控制设备；

所述驱动机构设置在所述机架的下部，负责驱动所述智能探测机器人的移动；

所述定位导航模块设置在所述机架的内部，负责确定所述智能探测机器人的当前位置，同时负责根据设定的搜查间隔或指定的位置，规划所述智能探测机器人的移动路线和时间；

所述钻孔机构设置在所述机架的外部，负责根据所述主控制器发送的钻探深度信息，对钻探物体表面进行竖直方向的钻孔作业，并在完成相应深度的钻孔后，向所述主控制器发出钻孔结束的信号；

所述振动传感器设置在所述钻孔机构上，负责将所述钻孔机构钻孔时产生的机械信号转换成电信号，并通过其内部放大电路采集振动信号；

所述采样机构设置在所述机架的外部，负责伸入所述钻孔机构钻出的孔径中，对孔径底部的可疑目标物进行采样，并将样品转移至所述生物检测装置；

所述嗅觉传感器设置在所述采样机构上，负责随所述采样机构一同伸入所述钻孔机构钻出的孔径中，对孔径底部的可疑目标物进行气体信息采集，检测可疑目标物散发出的气体的类别；

所述生物检测装置设置在所述机架的上表面，负责对所述采样机构采集到的可疑目标物样品进行快速的生物检测，所述的生物检测项目包括微生物检测和酸碱度检测等；

所述信号分析处理模块设置在所述机架的内部，负责对所述振动传感器采集的振动信号进行振动信号处理并初步分析，并以此对所述钻孔机构所接触的物体进行物质判别；负责根据所述嗅觉传感器检测到的气体的类别，分析所检测到的气体的成分和频谱，并以此对散发所检气体的可疑目标物进行物质判别；负责根据所述生物检测装置检测到的生物检测信息对所述采样机构采集到的可疑目标物样品进行物质判别；负责将三种物质判别结果进行交叉对比分析，得出可疑目标物的最终物质判断结果。

所述存储模块设置在所述机架的内部，负责储存所有数据信息，包括各种物质的波形信息、气味信息和生物信息等，以形成信息库；