全文摘要
一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，用触屏控制器将待检测三维空间边界条件和运动路径输入PLC控制器，生成脉冲信号发送给步进电机驱动器，控制步进电机驱动车轮移动；PLC控制器生成脉冲信号发送给升降杆驱动器，调整升降杆高度；激光探测器将探测到的障碍物距离转化成电信号发送给PLC控制器，生成脉冲信号发送给步进电机驱动器和升降杆驱动器做出规避动作；升降杆上安装的空气感应器将检测到的空气参数转化为电信号发送给PLC控制器，经无线发射器发送给PC电脑；PC电脑将收到的位置信息和空气参数运算处理后生成可视化三维图像进行显示。
主设计要求
1.一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，包括触屏控制器、PLC控制器、步进电机驱动器、步进电机、车轮、升降杆驱动器、升降杆、折弯器、激光探测器、空气温度感应器、空气湿度感应器、空气风速风向感应器、二氧化碳浓度感应器、无线发射器、扬声器、PC电脑、显示器、蓄电池；其特征是将触屏控制器、无线发射器、激光探测器、扬声器、空气温度感应器、空气湿度感应器、空气风速风向感应器、二氧化碳浓度感应器与PLC控制器连接；PLC控制器与步进电机驱动器和升降杆驱动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接，步进电机与车轮连接；升降杆驱动器与升降杆和折弯器连接；PC电脑与无线发射器无线连接。
设计方案
1.一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，包括触屏控制器、PLC控制器、步进电机驱动器、步进电机、车轮、升降杆驱动器、升降杆、折弯器、激光探测器、空气温度感应器、空气湿度感应器、空气风速风向感应器、二氧化碳浓度感应器、无线发射器、扬声器、PC电脑、显示器、蓄电池；其特征是将触屏控制器、无线发射器、激光探测器、扬声器、空气温度感应器、空气湿度感应器、空气风速风向感应器、二氧化碳浓度感应器与PLC控制器连接；PLC控制器与步进电机驱动器和升降杆驱动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接，步进电机与车轮连接；升降杆驱动器与升降杆和折弯器连接；PC电脑与无线发射器无线连接。
2.根据权利要求1所述的一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，其特征是触屏控制器与PLC控制器连接，PLC控制器与步进电机驱动器连接；用PLC控制器将待检测三维空间边界条件和运动路径转化为电信脉冲信号，发送给步进电机驱动器，控制步进电机驱动车轮移动。
3.根据权利要求1所述的一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，其特征是PLC控制器与升降杆驱动器连接；PLC控制器生成脉冲信号发送给升降杆驱动器，调整升降杆高度，同时控制折弯器调整弯折角度。
4.根据权利要求1所述的一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，其特征是激光探测器与PLC控制器连接；激光探测器将探测到的障碍物距离转化成电信号发送给PLC控制器，生成脉冲信号发送给步进电机驱动器和升降杆驱动器做出规避动作；同时PLC控制器发出信号控制扬声器语音提示。
5.根据权利要求1所述的一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，其特征是空气温度感应器、空气湿度感应器、空气风速风向感应器、二氧化碳浓度感应器组成检测模块，多组检测模块安装在电动升降杆上，并且垂直等距排列。
6.根据权利要求1所述的一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，其特征是空气温度感应器、空气湿度感应器、空气风速风向感应器、二氧化碳浓度感应器与PLC控制器连接，用于将检测到的空气参数转化为电信号，由PLC控制器处理后，经无线发射器传输给PC电脑。
7.根据权利要求1所述的一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，其特征是PC电脑通过无线发射器与PLC控制器连接，将收到的位置信息和空气参数信息转化成可视化三维图像。
8.根据权利要求1所述的一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，其特征是蓄电池与PLC控制器连接，蓄电池与步进电机驱动器连接，蓄电池与升降杆驱动器连接，PLC控制器内嵌电量检测程序，控制步进电机，驱动设备归位自动充电。
设计说明书
技术领域
本实用新型提供一种能够自行移动的机器设备，可以自动检测记录三维空间的空气状态参数(如温度、湿度、空气流动方向及流速、二氧化碳浓度等)，并且能将其转化为可视化三维图像进行显示。
背景技术
在绘制空间空气状态三维模型时，需要在尽量短的时间内采集三维空间内各个点位的空气状态参数，并实时在三维模型里进行可视化显示。目前都是由人工手持检测仪器采集数据后绘制成参数表格，工作效率低，空间位置定位不准确，致使检测出的空气状态信息误差太大，并且不能可视化，无法满足实际需要；现有市场上缺少一种仪器设备可以自动检测空间内各个点位的空气状态参数并实时转化成可视化三维模型。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备，由于检测的空间看做是由无数个10cm×10cm的小矩形单元组成，垂直方向上的每一列单元定为一组，移动设备位置对每组矩形单元进行逐列检测，最终将采集到的所有矩形单元参数按照位置关系形成三维可视模型。为实现其功能需要解决以下问题：
该机器设备需要安装四种类型检测感应器，能够检测到空间某点的空气温度、湿度，空气风速、风向，二氧化碳浓度；
该机器设备能够在水平平面上按照预设路径自行移动；
该机器设备能够根据需要自动调整感应器高度；
该机器设备的升降杆需要具备折弯功能，使其能够伸到障碍物上方进行检测；
该机器设备能够自动识别前方或上方障碍物并作出判断，自行绕行以躲避障碍物；
该机器设备需要检测不同高度上每个矩形单元的空气状态参数；
该机器设备需要具备无线传输功能，以便实时将位置信息和参数信息传送给PC电脑上。
该机器设备需要具备运算显示功能，以便将检测到的空气参数转化为三维空间空气状态模型进行显示；
该机器设备需要具备自动检测蓄电池电量并自动归位充电功能；
该机器设备需要具备语音提示功能。
本发明的目的是采用以下技术方案实现的：
将触屏控制器与PLC控制器连接，PLC控制器与步进电机驱动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接，步进电机与车轮连接；
PLC控制器与升降杆驱动器连接，升降杆驱动器与升降杆、折弯器连接；
将激光探测器与PLC控制器连接；
将多组感应器(包括但不仅限于这四种感应器)如：空气温度感应器，空气湿度感应器，空气风向风速感应器，二氧化碳浓度感应器与PLC控制器连接，各组空气检测感应器在升降架上垂直等距排列；
将无线发射器与PLC控制器连接。
将PLC控制器与PC电脑连接，PC电脑与显示器连接，PC电脑内安装专用数据运算软件。
将蓄电池与PLC控制器连接，蓄电池与步进电机驱动器连接，蓄电池与升降杆驱动器连接。
在PLC控制器内安装电池电量检测程序；
将PLC控制器与扬声器连接。
附图说明
附图1是一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备外形图；
附图2是一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备PC电脑示意图；
附图3是一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备内部结构示意；
附图4是一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备升降杆示意图；
附图5是一种自行移动检测空气参数并生成三维图像的设备控制原理图。
附图2、附图3、附图4中的标记分别表示：
1、触屏控制器；2、PLC控制器；3、步进电机驱动器；4、步进电机；5、车轮；6、升降杆驱动器；7、升降杆；8、折弯器；9、激光探测器；10、空气温度感应器；11、空气湿度感应器；12、空气风速风向感应器；13、二氧化碳浓度感应器；14、无线发射器；15、扬声器；16、PC电脑；17、显示器。
具体实施方式
在附图3、附图4中，用触屏控制器(1)将需要检测的三维空间边界条件和运动路径输入PLC控制器(2)，PLC控制器(2)生成脉冲信号发送给步进电机驱动器(3)控制步进电机(4)驱动车轮(5)进行移动；PLC控制器(2)生成脉冲信号发送给升降杆驱动器(6) 控制升降杆(7)调整高度，同时升降杆驱动器(6)控制折弯器(8)调整弯折角度；
在附图3、附图4中，激光探测器(9)将探测到的障碍物距离转化成电信号发送给PLC控制器(2)，PLC控制器(2)生成脉冲信号发送给步进电机驱动器(3)和升降杆驱动器(6)做出规避动作；同时PLC控制器(2)控制扬声器(15)发出语音提示信号；
在附图2，附图3、附图4中，升降杆(7)上安装的空气温度感应器(10)、空气湿度感应器(11)、空气风速风向感应器(12)、二氧化碳浓度感应器(13)，将收集到的各个矩形单元的空气状态参数(包括温度、湿度、空气流动方向及流速、二氧化碳浓度)转化为电信号发送给PLC控制器(2)，PLC控制器(2)通过无线发射器(14)将位置信息和空气参数信息发送给PC电脑(16)；
在附图2中，PC电脑(16)将受到的位置信息和空气参数信息运算处理后生成可视化三维模型在显示器(17)上进行显示。
在附图3中，PLC控制器(2)内嵌电池监测程序，监测到蓄电池(18)电量不足时，控制步进电机(4)驱动设备自动归位充电。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920000693.2
申请日:2019-01-02
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:11(北京)
授权编号:CN209689665U
授权时间:20191126
主分类号:G01D21/02
专利分类号:G01D21/02
范畴分类:申请人:北京市工业设计研究院有限公司
第一申请人:北京市工业设计研究院有限公司
申请人地址:100055 北京市西城区广安门外大街甲275号
发明人:孔维强
第一发明人:孔维强
当前权利人:北京市工业设计研究院有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计