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专利号: 2019111478062
申请人: 华北科技学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.灾难现场的图像推演仿真设备,其应用于具有行走面的灾难现场,所述灾难现场的图像推演仿真设备包括,一个图像采集车(10)、一个升降组件(13)、一个摄像云台(23)、一个环境温湿度采集装置、一个slam导航装置、一个采集控制器、一个远程仿真处理器、一个制热或制冷装置和一个加湿装置;

所述图像采集车(10),其能够在所述行走面上移动,所述图像采集车(10)包括,一个机架(11)和一个转动件;

所述机架(11),其具有一个能够平行于所述行走面的支撑面(15);

所述转动件,其包括,一个主动轴、一对行走轮、一个行走驱动电机;

所述主动轴,其可转动的设置于所述机架(11),所述主动轴的轴线平行于所述支撑面(15);

所述行走轮(12),其同轴设置于所述主动轴;和所述行走驱动电机,其具有:一个能够输出转矩的动力轴,其传动连接于所述主动轴且能带动所述主动轴绕其轴线转动,及一个能够驱动其转动的行走驱动接口;

所述升降组件(13),其包括,一个置物板(14)、一个丝杠(16)、一个滑杆(17)、一个滑块(18)、一个升降驱动电机(19)和一个折叠单元(20);

所述置物板(14),其位于所述支撑面(15)背离所述行走面的方向上,所述置物板(14)具有一个能够平行于所述支撑面(15)的置物面;

所述丝杠(16),其可转动地设置于所述支撑面(15),所述丝杠(16)的轴线平行于所述支撑面(15);

所述滑杆(17),其设置于所述支撑面(15)且平行于所述丝杠(16);

所述滑块(18),其形成一个与所述丝杠(16)能够配合转动的丝杠孔,所述滑块(18)通过所述丝杠孔可转动地设置于所述丝杠(16)且可滑动地设置于滑杆(17),所述滑块(18)能够随所述丝杠(16)的转动沿所述丝杠(16)的轴线从一个停留位置坐标移动至一个第二位置;

所述升降驱动电机(19),其具有一个能够输出转矩的驱动轴及一个能够驱动其转动的升降驱动接口,所述驱动轴传动连接于所述丝杠(16)且能带动所述丝杠(16)绕轴线转动;

以及

所述折叠单元(20),其包括,一个第一折叠杆(21)和一个第二折叠杆(22);

所述第一折叠杆(21),其在延伸方向上具有两端,所述第一折叠杆(21)的一端活动连接于所述滑块(18),所述第一折叠杆(21)的另一端活动连接于所述置物板(14);

所述第二折叠杆(22),其在延伸方向上具有两端,所述第二折叠杆(22)绕一个平行于所述支撑面(15)的转动轴线连接于所述第一折叠杆(21),所述第二折叠杆(22)的一端活动连接于所述机架(11),所述第二折叠杆(22)的另一端可滑动的设置于所述置物板(14);

其中,当所述驱动轴带动所述丝杠(16)转动时,所述滑块(18)从所述停留位置坐标移动至所述第二位置,所述第一折叠杆(21)连接所述滑块(18)的一端与所述第二折叠杆(22)连接所述机架(11)的一端逐步靠拢,以使所述置物板(14)能够停留于一个升降方向的多个设定高度,所述升降方向垂直于所述支撑面(15);

所述摄像云台(23),其设置于所述置物面,所述摄像云台(23)具有一个摄像头(24)、一个拍摄控制端及一个图像输出接口,所述摄像头(24)能够采集其摄像头(24)朝向范围内的图像且生成采集图像文件,所述摄像云台(23)能够将所述采集图像文件传输到所述图像输出接口;

所述环境温湿度采集装置其包括:

一个温度传感器,其设置于所述置物面且具有一个温度感应输出接口,所述温度传感器采集当前温度值且能够将所述当前温度值发送到所述温度感应输出接口;

一个湿度传感器,其设置于所述置物面且具有一个湿度感应输出接口;所述湿度传感器采集当前湿度值且能够将所述当前湿度值发送到所述湿度感应输出接口;

一个无线传输模块,其具有多个输入端及一个传输端,所述多个输入端分别连接所述温度感应输出接口及所述湿度感应输出接口;所述无线传输模块能够将所述多个输入端接收的所述当前温度值及所述当前湿度值从所述传输端向远程发送;

所述slam导航装置,其设置于所述置物板(14),所述slam导航装置能够根据所述行走面的边缘获取导航路径;

所述采集控制器,其具有;

第一输入接口通过无线传输方式与所述图像输出接口连接;

第二输入接口连接所述slam导航装置且接收所述导航路径;

第一输出接口与所述行走驱动接口连接;

第二输出接口与所述升降驱动接口连接;

第三输出接口与所述拍摄控制端连接;

第四输出接口无线连接远程仿真处理器;

所述采集控制器在所述导航路径生成多个停留位置坐标,所述采集控制器将根据下一停留位置信息生成当前电机驱动信息;所述采集控制器将所述当前电机驱动信息发送到所述行走驱动接口;所述行走驱动电机根据所述当前电机驱动信息移动至下一停留位置;

其中,所述采集控制器判断当前位置是否为所述停留位置坐标,若是,则所述采集控制器向所述升降驱动接口发送升降驱动信息,所述升降驱动信息中具有多个连续的升降位置信息;当所述升降驱动电机(19)根据所述升降驱动信息中的所述多个连续的升降位置信息驱动所述升降驱动电机(19)连续到达各升降位置时,所述采集控制器向所述拍摄控制端发送拍摄驱动信息,所述摄像头(24)收到拍摄驱动信息后,在所述多个连续的升降位置信息对应的位置上采集图像且生成多个当前采集图像文件;所述多个当前采集图像文件中包括所述停留位置坐标、当前的升降位置信息;所述采集控制器将所述当前采集图像文件发送至所述远程仿真处理器;

所述远程仿真处理器,其具有一个驱动输出端;其根据接收到的所述停留位置坐标,将与该位置信息所对应的多个当前采集图像文件;根据多个升降位置信息拼接获取所述停留位置坐标所对应的灾难现场的图像;

所述远程仿真处理器能够接收所述无线传输模块所发送的所述当前温度值及所述当前湿度值;所述远程仿真处理器能够根据所述当前温度值及所述当前湿度值生成温控驱动信息及湿度驱动信息;所述远程仿真处理器能够将所述温控驱动信息及湿度驱动信息发送到所述驱动输出端;以及

所述制热或制冷装置,其连接所述远程仿真处理器的驱动输出端,所述制热或制冷装置能够根据所述温控驱动信息发热或制冷;

所述加湿装置,其连接所述远程仿真处理器的驱动输出端,所述加湿装置能够根据所述湿度驱动信息加湿。

2.根据权利要求1所述的灾难现场的图像推演仿真设备,所述摄像云台(23)还包括,一个旋转装置(30),所述旋转装置(30)固定于所述置物面,所述旋转装置(30)能够带动所述摄像头(24)沿垂直于所述支撑面(15)的方向摆动,或所述旋转装置(30)能够带动所述摄像头(24)沿平行于所述支撑面(15)的方向摆动;

所述摄像头(24)收到拍摄驱动信息后,在所述多个连续的升降位置信息对应的位置上,所述摄像头(24)沿垂直于所述支撑面(15)的方向摆动采集图像且生成多个当前垂直采集图像文件,或所述摄像头(24)沿平行于所述支撑面(15)的方向摆动采集图像且生成多个当前水平采集图像文件;

所述远程仿真处理器(207),其根据接收到的所述停留位置坐标,将与该位置信息所对应的所述多个当前水平采集图像文件及所述多个当前垂直采集图像文件,根据多个升降位置信息拼接获取所述停留位置坐标所对应的灾难现场的图像。

3.根据权利要求1所述的灾难现场的图像推演仿真设备,还包括,一个弹射装置(40),其设置于所述摄像云台(23),所述弹射装置(40)包括,一个弹射筒(41),其具有一个筒轴线;所述筒轴线能够可转动的连接于所述置物面;所述弹射筒(41)沿所述筒轴线开设一个弹射孔,所述弹射孔的孔口形成于所述弹射筒(41)的一端;所述弹射孔能够容纳多个弹射球(43)沿所述筒轴线依次排列;

一个储球筒(42),所述储球筒(42)具有一个沿其轴线形成的储球腔;所述储球筒(42)固定于所述弹射筒(41)的径向,所述储球腔连通所述弹射孔且向所述弹射孔的孔口的方向倾斜;所述储球腔在所述弹射孔的孔壁上形成入球孔,所述入球孔距离所述弹射孔的底部为一个设定弹射距离;

多个弹射球(43),其能够沿所述储球腔的轴向依次排列且能够从所述入球孔进入所述弹射孔;所述多个弹射球(43)分别设置一个现场温度传感器、一个现场湿度传感器、一个现场气体传感器、一个现场GPS获取模块、一个现场无线通信模块;所述现场温度传感器的采集输出端、现场湿度传感器的采集输出端、现场气体传感器的采集输出端及所述现场GPS获取模块的采集输出端与所述现场无线通信模块的输入端连接;

一个电磁件(44),其设置于所述弹射孔的底部;

一个弹射弹簧(45),其固定于所述弹射孔的底部;所述弹射弹簧(45)背离底部方向设置能够与所述电磁件(44)形成磁吸的一个磁力件(46);所述弹射弹簧(45)能够压缩到所述设定弹射距离且能够向所述弹射球(43)持续施加弹射力;

其中,当所述电磁件(44)通电,使所述电磁件(44)对所述磁力件(46)磁吸时,所述磁力件(46)带动弹射弹簧(45)压缩至所述设定弹射距离,所述弹射球(43)从所述入球孔进入所述弹射孔;所述弹射弹簧(45)对所述弹射球(43)持续施加弹射力;

当所述电磁件(44)失电时,所述弹射弹簧(45)释放所述弹射力,所述弹射球(43)从所述弹射孔的孔口射出。

4.根据权利要求3所述的灾难现场的图像推演仿真设备,所述图像采集车(10)还包括,多个路由模块(50),其能够为所述现场无线通信模块提供无线通信链路;以使所述现场无线通信模块的数据输出端能够通过所述无线通信链路将采集输入端获取的数据向所述远程仿真处理器(207)远程传输现场湿度信息、现场温度信息及现场气体信息;

一个路由掉落装置,其设置于所述机架(11),所述路由掉落装置具有一个垂直于所述置物面的安置孔;所述安置孔的孔口朝向所述行走轮(12)方向;

所述路由掉落装置还包括多个路由电磁吸件;所述多个路由电磁吸件沿所述安置孔的延伸方向依次设置;所述路由电磁吸件能够对所述路由模块(50)产生吸力且能够将所述多个路由模块(50)沿所述安置孔的延伸方向通过吸力依次固定于所述安置孔中;

一个掉落控制器,其输入端与所述采集控制器(100)的输出端连接,所述掉落控制器的输出端分别与所述多个路由电磁吸件的输入端连接,当当前停留位置坐标与上一个停留位置坐标的直线距离超过设定距离时,则向所述掉落控制器的输出端发送路由电磁吸件的失电驱动信息;所述多个路由电磁吸件根据所述失电驱动信息使所述多个路由模块(50)掉落。

5.根据权利要求1所述的灾难现场的图像推演仿真设备,所述远程仿真处理器根据所述停留位置坐标所对应的灾难现场的图像生成VR可识别文件。

6.根据权利要求1所述的灾难现场的图像推演仿真设备,所述灾难现场的图像推演仿真设备还包括,

一个GPS采集模块,其设置于所述置物板(14),所述GPS采集模块能够采集当前GPS位置信息,所述GPS采集模块具有一个能够输出所述当前GPS位置信息的GPS采集信息输出端;

所述采集控制器还具有第三输入接口,其连接于所述GPS采集信息输出端且能够接收所述当前GPS位置信息;

所述采集控制器的第四输出接口连接于所述远程仿真处理器且能够将所述当前GPS位置信息输出到所述远程仿真处理器;

所述远程仿真处理器根据所述当前GPS位置信息及所述导航路径生成所述灾难现场的图像。

7.灾难现场的图像推演仿真方法,该方法通过上述权利要求1中的灾难现场的图像推演仿真设备实现,所述灾难现场的图像推演仿真方法包括,步骤S101,采集控制器在导航路径生成多个停留位置坐标,所述采集控制器将根据下一停留位置信息生成当前电机驱动信息;所述采集控制器将所述当前电机驱动信息发送到行走驱动接口;所述行走驱动电机根据所述当前电机驱动信息移动至所述下一停留位置;

步骤S102,所述采集控制器判断当前位置是否为所述停留位置坐标,若是,则所述采集控制器向升降驱动接口发送升降驱动信息,所述升降驱动信息中具有多个连续的升降位置信息;当升降驱动电机(19)根据所述升降驱动信息中的所述多个连续的升降位置信息驱动所述升降驱动电机(19)连续到达各升降位置时,所述采集控制器向拍摄控制端发送拍摄驱动信息,摄像头(24)收到拍摄驱动信息后,在所述多个连续的升降位置信息对应的位置上采集图像且生成多个当前采集图像文件;所述多个当前采集图像文件中包括停留位置坐标、当前的升降位置信息;所述采集控制器将所述当前采集图像文件发送至远程仿真处理器;以及

步骤S103,所述远程仿真处理器根据接收到的所述停留位置坐标,将与该位置信息所对应的所述多个当前采集图像文件根据多个升降位置信息拼接获取所述停留位置坐标所对应的灾难现场的图像。

8.根据权利要求7所述的灾难现场的图像推演仿真方法,其中,摄像云台(23)还包括,一个旋转装置(30),所述旋转装置(30)固定于置物面,所述旋转装置(30)能够带动所述摄像头(24)沿垂直于支撑面(15)的方向摆动,或所述旋转装置(30)能够带动所述摄像头(24)沿平行于所述支撑面(15)的方向摆动;

所述步骤S102中还包括,所述摄像头(24)收到拍摄驱动信息后,在所述多个连续的升降位置信息对应的位置上,所述摄像头(24)沿垂直于所述支撑面(15)的方向摆动采集图像且生成多个当前垂直采集图像文件,或所述摄像头(24)沿平行于所述支撑面(15)的方向摆动采集图像且生成多个当前水平采集图像文件;

所述步骤S103中还包括,所述远程仿真处理器,其根据接收到的所述停留位置坐标,将与该位置信息所对应的所述多个当前水平采集图像文件及所述多个当前垂直采集图像文件,根据多个升降位置信息拼接获取所述停留位置坐标所对应的灾难现场的图像。

9.根据权利要求7或8所述的灾难现场的图像推演仿真方法,所述灾难现场的图像推演仿真设备还包括,

一个GPS采集模块,其设置于所述置物板(14),所述GPS采集模块能够采集当前GPS位置信息,所述GPS采集模块具有一个能够输出所述当前GPS位置信息的GPS采集信息输出端;

所述采集控制器还具有第三输入接口,其连接于所述GPS采集信息输出端且能够接收所述当前GPS位置信息;

所述采集控制器的第四输出接口连接于所述远程仿真处理器且能够将所述当前GPS位置信息输出到所述远程仿真处理器;

所述远程仿真处理器根据所述当前GPS位置信息及所述导航路径生成所述灾难现场的图像;

所述步骤S103后还包括,步骤S104,所述远程仿真处理器根据所述停留位置坐标所对应的灾难现场的图像生成VR可识别文件;所述远程仿真处理器根据当前GPS位置信息及导航路径生成所述灾难现场的图像。

10.根据权利要求7所述的灾难现场的图像推演仿真方法,的灾难现场的图像推演仿真设备,还包括,

一个弹射装置(40),其设置于所述摄像云台(23),所述弹射装置(40)包括,一个弹射筒(41),其具有一个筒轴线;所述筒轴线能够可转动的连接于所述置物面;所述弹射筒(41)沿所述筒轴线开设一个弹射孔,所述弹射孔的孔口形成于所述弹射筒(41)的一端;所述弹射孔能够容纳多个弹射球(43)沿所述筒轴线依次排列;

一个储球筒(42),所述储球筒(42)具有一个沿其轴线形成的储球腔;所述储球筒(42)固定于所述弹射筒(41)的径向,所述储球腔连通所述弹射孔且向所述弹射孔的孔口的方向倾斜;所述储球腔在所述弹射孔的孔壁上形成入球孔,所述入球孔距离所述弹射孔的底部为一个设定弹射距离;

多个弹射球(43),其能够沿所述储球腔的轴向依次排列且能够从所述入球孔进入所述弹射孔;所述多个弹射球(43)分别设置一个现场温度传感器、一个现场湿度传感器、一个现场气体传感器、一个现场GPS获取模块、一个现场无线通信模块;所述现场温度传感器的采集输出端、现场湿度传感器的采集输出端、现场气体传感器的采集输出端及所述现场GPS获取模块的采集输出端与所述现场无线通信模块的输入端连接;

一个电磁件(44),其设置于所述弹射孔的底部;

一个弹射弹簧(45),其固定于所述弹射孔的底部;所述弹射弹簧(45)背离底部方向设置能够与所述电磁件(44)形成磁吸的一个磁力件(46);所述弹射弹簧(45)能够压缩到所述设定弹射距离且能够向所述弹射球(43)持续施加弹射力;

其中,当所述电磁件(44)通电,使所述电磁件(44)对所述磁力件(46)磁吸时,所述磁力件(46)带动弹射弹簧(45)压缩至所述设定弹射距离,所述弹射球(43)从所述入球孔进入所述弹射孔;所述弹射弹簧(45)对所述弹射球(43)持续施加弹射力;

当所述电磁件(44)失电时,所述弹射弹簧(45)释放所述弹射力,所述弹射球(43)从所述弹射孔的孔口射出;

所述步骤S102中还包括,抛射多个弹射球(43)置于多个抛射位置;所述采集控制器(100)在各抛射位置坐标获取现场湿度信息、现场温度信息及现场气体信息;所述步骤S103中还包括,所述远程仿真处理器(207)根据接收到的所述现场湿度信息、现场温度信息及现场气体信息所对应的所述多个抛射位置信息获取所对应的灾难现场的场景图。