一種球狀傳感器及偵測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種球狀傳感器及偵測系統，所述球狀傳感器包括具有內腔的球狀殼體，以及設置在所述內腔的指令控制器、機動控制機構及噴氣運動機構，其中，所述機動控制機構包括至少一個飛輪與至少一個電機的機動控制機構，且所述電機的軸通過傳動裝置作用于所述飛輪的軸；所述噴氣運動機構包括至少一個氣泵與至少一個氣室，所述氣室的一端連接所述氣泵設有的充氣口，另一端連接在所述球狀殼體開設的噴氣口，所述噴氣口處設有至少一個閥門；所述電機及所述氣泵與所述指令控制器電連接。本實用新型提供的球狀傳感器及偵測系統可以實現在水中進行運動偵測的功能。
【專利說明】
一種球狀傳感器及偵測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及偵測系統技術領域，尤其是涉及一種球狀傳感器及偵測系統。
【背景技術】
[0002]目前，已有偵測系統廣泛運用于應急搜救或偵測探索等領域，對未知的復雜環境進行偵測。尤其是出現了基于球狀傳感器的偵測系統，其中球狀傳感器是通過將攝像頭安裝于一個球形殼體內或表面來實現偵測的偵測工具，其體積小、易攜帶，并可通過拋擲的方法進入到狹小或復雜的空間里，適用于一般的地理環境的探測和偵查。
[0003]但是現有的球狀傳感器，只能在地面上實現偵測，當需要探測一些復雜地理環境時，如在水中進行偵測時，由于水中有浮力，對于球體來說很難實現水中運動偵測。
【實用新型內容】
[0004]針對上述問題，本實用新型的目的在于提供一種球狀傳感器及偵測系統，能夠實現在水中的運動偵測。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:包括具有內腔的球狀殼體，以及設置在所述內腔的指令控制器;所述球狀傳感器還包括機動控制機構及噴氣運動機構，其中，所述機動控制機構包括至少一個飛輪與至少一個電機的機動控制機構，且所述電機的軸通過傳動裝置作用于所述飛輪的軸;所述噴氣運動機構包括至少一個氣栗與至少一個氣室，所述氣室的一端連接所述氣栗設有的充氣口，另一端連接在所述球狀殼體開設的噴氣口，所述噴氣口處設有至少一個閥門；所述電機及所述氣栗與所述指令控制器電連接。
[0006]作為本實用新型的一種改進，所述電機及所述傳動裝置設置在所述內腔，所述飛輪設置在靠近所述球狀殼體的外壁處，所述飛輪的軸通過所述球狀殼體設有的通孔延伸入所述內腔，并在所述通孔的部分被所述通孔內設有的密封部件緊壓，且所述電機的軸通過所述傳動裝置作用于所述飛輪的軸。
[0007]作為本實用新型的另一種改進，所述電機及所述傳動裝置設置在所述內腔，所述飛輪安裝在所述內腔靠近所述球狀殼體的內壁處，所述電機的軸通過所述傳動裝置作用于所述飛輪的軸。
[0008]進一步地，所述飛輪的個數為四個，所述電機的個數為兩個，其中一個所述電機通過所述傳動裝置作用于其中兩個所述飛輪，另一個所述電機通過所述傳動裝置作用于另外兩個所述飛輪。
[0009]進一步地，四個所述飛輪的軸心處于同一平面上并與所述球狀傳感器的球心等距離，且四個所述飛輪的軸心圍成一個矩形。
[0010]進一步地，軸心位于所述矩形的一條對角線上的兩個所述飛輪由一個電機同步驅動，軸心位于所述矩形的另一條對角線上的兩個所述飛輪由另一個電機同步驅動。
[0011]進一步地，四個所述飛輪的形狀為圓形，且四個所述飛輪的圓盤所在的平面互相錯開。
[0012]進一步地，所述傳動裝置為設置在所述電機的軸上及設置在所述飛輪的軸上的齒輪，且所述飛輪的軸上的所述齒輪與所述電機的軸上的所述齒輪嚙合。
[0013]進一步地，所述閥門為電磁閥門，所述電磁閥門與所述指令控制器電連接。
[0014]進一步地，本實用新型還提供一種偵測系統，包括終端平臺，其中，還包括所述球狀傳感器，所述球狀傳感器通過無線信號與所述終端平臺相連接。
[0015]本實用新型提供的一種球狀傳感器及偵測系統，所述指令控制器控制所述機動控制機構中的所述電機的啟動，并通過所述電機帶動所述飛輪的轉動來控制所述球狀傳感器進行旋轉滾動，所需旋轉的角度由終端平臺控制調整；當調整好所述球狀傳感器的所述噴氣口的所在方位時，所述指令控制器讓所述噴氣運動機構中的所述氣栗開始工作，所述氣栗通過所述充氣口對所述氣室進行充氣工作，充氣完畢后，指令控制器控制所述閥門打開，氣體向所述噴氣口噴出，從而給所述球狀傳感器一個反向的推力，使所述球狀傳感器實現在水中的運動，從而該球狀傳感器及偵測系統可以在水中進行運動偵測。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的球狀傳感器的結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例提供的一種機動控制機構的結構示意圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例提供的另一種機動控制機構的結構示意圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例提供的球狀傳感器實現水中旋轉滾動的工作原理圖；
[0021]圖5是本實用新型實施例提供的噴氣運動機構的結構示意圖；
[0022]其中，1.球狀殼體;2.指令控制器;3.機動控制機構;31.飛輪;32.電機;33.傳動裝置;34.通孔;4.噴氣運動機構;41.氣栗;42.氣室;43.充氣口；44.噴氣口；45.閥門。
【具體實施方式】
[0023]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0024]作為本實用新型的第一種實施例:
[0025]參見圖1，本實用新型實施例提供一種球狀傳感器，包括具有內腔的球狀殼體1，以及設置在所述內腔的指令控制器2;其中，所述指令控制器2用于通過無線信號接收外界發送過來的指令，并通過發送相應的指令來控制球狀傳感器其他機構與模塊的工作；需要說明的是所述球狀殼體I是用可由具有較強防水、抗壓能力的材料制成(如金屬或合金材料等)，從而可以保護內部的各個模塊與部件免受外力對所述球狀傳感器的傷害，并避免水與其他雜物進入到所述球狀傳感器中。
[0026]在本實用新型實施例中，所述球狀傳感器還設置有包括至少一個飛輪31與至少一個電機32的機動控制機構3，所述電機32的軸通過傳動裝置33作用于所述飛輪31的軸;且在所述內腔還設置有包括至少一個氣栗41與至少一個氣室42的噴氣運動機構4，所述氣室42的一端連接所述氣栗41設有的充氣口 43，另一端連接在所述球狀殼體開設的噴氣口 44，所述噴氣口 44處設有至少一個閥門45;所述電機32及所述氣栗41與所述指令控制器2電連接。
[0027]其中，一并參閱圖1、圖2與圖4，所述機動控制機構3控制所述球狀傳感器的旋轉滾動，具體地，所述電機32及所述傳動裝置33設置在所述內腔，所述飛輪31設置在靠近所述球狀殼體I的外壁處，所述飛輪31的軸通過所述球狀殼體I設有的通孔34并延伸入所述內腔，所述飛輪31的軸在所述通孔34的部分被所述通孔34內設有的密封部件35緊壓，且所述電機32的軸通過所述傳動裝置33作用于所述飛輪31的軸。所述電機32其上的軸通過所述傳動裝置33與延伸到所述內腔的所述飛輪31其上的軸相連接配合，所以所述電機32可以通過所述傳動裝置33來帶動所述飛輪31的轉動，而且所述飛輪31的軸在所述通孔34的部分被所述密封部件35緊壓，因此所述飛輪31的軸在所述通孔34的部分與所述密封部件35因為相互之間的壓力，從而兩者之間在作相對運動時會產生一定的摩擦力，又因為所述飛輪31在水中轉動時會受到水的摩擦力的影響，所以水對所述飛輪31的摩擦力可以通過所述飛輪31的軸傳給固定在所述通孔34內的所述密封部件35，進而給所述球狀傳感器一個與所述飛輪31轉動方向相反的作用力，從而使得所述球狀傳感器發生與所述飛輪31的轉動方向相反的滾動，這樣就會使所述球狀傳感器發生旋轉，所述球狀傳感器可以根據所述飛輪31的不同轉動方向來實現所需要的旋轉方向，所需旋轉的角度由根據接收到的相關指令進行控制調整；需要說明的是，所述密封部件35是在所述通孔34與所述通孔34中的所述飛輪31的軸之間的間隙放置有防水的部件，如含油的毛氈，橡膠圈等，這樣可以在保證飛輪31正常轉動的同時，又能夠防止水與其他雜物進入到所述球狀傳感器的內部。
[0028]請一并參閱圖1與圖5，所述噴氣運動機構4根據所述機動控制機構3控制所述球狀傳感器旋轉滾動停止時，所述噴氣運動機構4啟動，所述氣栗41通過所述充氣口 43對所述氣室42進行充氣，充氣完畢后，控制所述閥門45打開，所述氣室42中的高壓氣體通過所述噴氣口44快速向外噴出，根據力的相互作用，此時所述球狀傳感器得到跟氣體運動方向相反的推力，從而實現所述球狀傳感器的運動。需要說明的是，所述氣栗41可以采用現有的技術，例如可以是一種微型氣栗，該微型氣栗的體積可以達到拇指的大小，重量在100克左右，但是考慮到水下氣體的來源不方便。因此該微型氣栗是在下水前先充足氣體，在水下通過放氣來帶動球體運動的。又例如所述氣栗41也可以采用化學反應來產生氣體，原理如汽車的安全氣囊，在所述氣栗41里含有疊氮化鈉(NaN3)或硝酸銨(NH4NO3)等物質，在放電或者加熱條件下會迅速產生氣體。
[0029]作為上述技術方案的進一步改進，所述飛輪31的個數為四個，所述電機32的個數為兩個，其中一個所述電機32通過所述傳動裝置33作用于其中兩個所述飛輪31，另一個所述電機32通過所述傳動裝置33作用于另外兩個所述飛輪31;四個所述飛輪31可以更好地控制所述球狀傳感器的轉向，兩個所述電機32也可以更好地通過所述傳動裝置33帶動四個所述飛輪31的轉動，從而可以實現對所述球狀傳感器的更好的轉向。
[0030]對所述飛輪31與所述電機32的放置位置與放置方式作更具體地描述，四個所述飛輪31的軸心處于同一平面上并與所述球狀傳感器的球心等距離，且四個所述飛輪31的軸心圍成一個矩形；因為四個所述飛輪31的軸心處于同一平面上并與球心等距離，且四個所述飛輪31的軸心圍成一個矩形，所以可以讓四個所述飛輪31在靠近所述球狀殼體I的外壁處保持對稱性，從而可以實現對所述球狀傳感器的旋轉方向更好的控制;而軸心位于所述矩形的一條對角線上的兩個所述飛輪31由一個所述電機32同步驅動，軸心位于所述矩形的另一條對角線上的兩個所述飛輪31由另一個所述電機32同步驅動;這樣可以對四個所述飛輪31的轉動速度實現更加有效的控制，從而更好地控制所述球狀傳感器的轉動。需要指出的是，所述飛輪31與所述電機32的數量可以為其他個數，只要能夠實現對所述球狀傳感器的有效轉向，那么就在本實用新型的保護范圍之內。另外特別指出的是，所述飛輪31的安放位置還可以是其他情況，只要所述飛輪31的安放的位置可以對所述球狀傳感器的旋轉方向實現更有效的控制，并且相對于本實用新型的安放的位置與方式來說沒有顯著的改進的，那么就在本實用新型的保護范圍之內，在此不再贅述。
[0031]對于上述技術方案中的所述飛輪31可以進一步地采取改進措施:四個所述飛輪31的形狀為圓形，且四個所述飛輪31的圓盤所在的平面互相錯開；四個所述飛輪31的形狀為圓形可以讓其實現更加平穩的轉動，而四個所述飛輪31的圓盤所在的平面互相錯開則可以保證所述球狀傳感器實現水平、垂直和傾斜等多個方向的旋轉，所述飛輪31可以為其他形狀，只要所述飛輪31的形狀可以讓其更加平穩的轉動，那么就在本實用新型的保護范圍之內。
[0032]在本實用新型實施例中，所述傳動裝置33為所述電機32的軸上及所述飛輪31的軸上設有的齒輪，且所述飛輪31的軸上的所述齒輪與所述電機32的軸上的所述齒輪嚙合;通過在所述電機32的軸與所述飛輪31的軸之間設有的所述齒輪，使所述電機32能夠更好地帶動所述飛輪31，同時也保證了所述機動控制機構3的對稱性，加大了四個所述飛輪31轉向的力矩，從而有利于對所述球狀傳感器的轉向更好的控制。
[0033]在本實用新型實施例中，所述噴氣口44處設有的所述閥門45為電磁閥門，所述電磁閥門與所述指令控制器2電連接;這樣可以讓所述球狀傳感器更有效地控制所述閥門45的開閉。再進一步地，所述電磁閥門的個數為兩個，當噴氣時，兩個閥門同時打開;要關閉閥門時，先控制內閥門關閉，再關閉外閥門，從而可以防止水和其他雜物進入到所述球狀傳感器內；控制閥門45的關閉，可以通過所述球狀傳感器中的中央處理器(CentralProcessing Unit，CPU)或者是微處理器等在設定的時間點關閉，或者通過傳感器檢測所述氣室42與水的壓強進行比較來確定關閉的時刻。可以理解的是，所述閥門45可以為其他種類，所述閥門45的個數也可以為其他數量，只要不影響到閥門45的有效開合，同時可以防止水滲透進所述球狀傳感器內，那么就在本實用新型的保護范圍之內，在此不再贅述;需要說明的是，所述充氣口 43處也以設有類似噴氣口 44中的所述閥門45，在充氣時打開充氣口 43中的所述閥門45，充完氣后再關閉充氣口 43中的所述閥門45。
[0034]綜上所述，本實用新型實施例通過將所述球狀傳感器拋擲水中開始進行偵測，當所述球狀傳感器的所述指令控制器2接收到相關指令時，所述指令控制器2控制所述機動控制機構3中的所述電機32啟動，所述電機32通過所述傳動裝置33來帶動所述飛輪31在水中的轉動，因為所述飛輪31在水中轉動過程中與水產生摩擦力，進而給所述球狀傳感器一個相反方向的作用力，從而使得所述球狀傳感器進行旋轉滾動，旋轉的角度由根據接收到的相關指令進行控制調整(如要使所述球狀傳感器向上運動，則控制所述球狀傳感器進行旋轉從而使得所述噴氣口 44向下)；當調整好所述球狀傳感器的所述噴氣口 44的所在方位時，啟動所述噴氣運動機構4中的所述氣栗41，所述氣栗41通過所述充氣口 43對所述氣室42進行充氣工作，充氣完畢后，控制所述閥門45打開，高壓氣體向所述噴氣口 44噴出，從而給所述球狀傳感器一個反向的推力，使所述球狀傳感器實現在水中的運動，從而所述球狀傳感器可以在水中進行運動偵測。
[0035]作為本實用新型的第二種實施例，其與本實用新型的第一種實施例的區別之處主要在于所述飛輪31安裝在所述內腔靠近所述球狀殼體I的內壁處，所述電機32的軸通過所述傳動裝置33作用于所述飛輪31的軸。請一并參閱圖1、圖3與圖4，所述電機32通過所述傳動裝置33來帶動所述飛輪31的轉動，又由于所述飛輪31轉動時具有慣性與動能，因此會讓所述飛輪31所在的所述球狀傳感器的一邊進行運動，而所述球狀傳感器的其他部位不動或與所述飛輪31所在的所述球狀傳感器的一邊存在速度差或運動方向相反，這樣就會使所述球狀傳感器發生旋轉，所述電機32通過所述傳動裝置33帶動所述飛輪31使所述球狀傳感器實現進行水平、垂直和傾斜等方向的旋轉，所需旋轉的角度由根據接收到的相關指令進行控制調整。
[0036]在本實用新型實施例中，通過將所述球狀傳感器拋擲水中開始進行偵測，當所述球狀傳感器的所述指令控制器2接收到相關指令時，所述指令控制器2控制所述機動控制機構3中的所述電機32啟動，所述電機32通過所述傳動裝置33來帶動所述飛輪31的轉動，因為所述飛輪31的轉動使得所述球狀傳感器進行旋轉滾動，旋轉的角度由根據接收到的相關指令進行控制調整(如要使所述球狀傳感器向上運動，則控制所述球狀傳感器進行旋轉從而使得所述噴氣口 44向下)；當調整好所述球狀傳感器的所述噴氣口 44的所在方位時，啟動所述噴氣運動機構4中的所述氣栗41，所述氣栗41通過所述充氣口 43對所述氣室42進行充氣工作，充氣完畢后，控制所述閥門45打開，高壓氣體向所述噴氣口 44噴出，從而給所述球狀傳感器一個反向的推力，使所述球狀傳感器實現在水中的運動，從而所述球狀傳感器可以在水中進行運動偵測。
[0037]本實用新型還提供一種偵測系統，包括終端平臺，其中還包括如上所述球狀傳感器，所述球狀傳感器通過無線信號與所述終端平臺相連接;所述球狀傳感器是偵測系統的信息探測端，所述終端平臺是偵測系統的控制端。本實用新型實施例提供的偵測系統，當所述終端平臺發送指令給所述球狀傳感器的所述指令控制器2時，所述指令控制器2控制所述機動控制機構3中的所述電機32啟動，所述電機32通過所述傳動裝置33來帶動所述飛輪31的轉動，進而控制所述球狀傳感器進行旋轉滾動，旋轉的角度由根據接收到的相關指令進行控制調整(如要使所述球狀傳感器向上運動，則控制所述球狀傳感器進行旋轉從而使得所述噴氣口44向下)；當調整好所述球狀傳感器的所述噴氣口 44的所在方位時，啟動所述噴氣運動機構4中的所述氣栗41，所述氣栗41通過所述充氣口 43對所述氣室42進行充氣工作，充氣完畢后，控制所述閥門45打開，高壓氣體向所述噴氣口 44噴出，從而給所述球狀傳感器一個反向的推力，使所述球狀傳感器實現在水中的運動，從而所述偵測系統可以實現在水中進行運動偵測。
[0038]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域技術的技術人員在本實用新型公開的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種球狀傳感器，包括具有內腔的球狀殼體，以及設置在所述內腔的指令控制器;其特征在于:所述球狀傳感器還包括機動控制機構及噴氣運動機構，其中，所述機動控制機構包括至少一個飛輪與至少一個電機的機動控制機構，且所述電機的軸通過傳動裝置作用于所述飛輪的軸;所述噴氣運動機構包括至少一個氣栗與至少一個氣室，所述氣室的一端連接所述氣栗設有的充氣口，另一端連接在所述球狀殼體開設的噴氣口，所述噴氣口處設有至少一個閥門；所述電機及所述氣栗與所述指令控制器電連接。2.根據權利要求1所述的球狀傳感器，其特征在于:所述電機及所述傳動裝置設置在所述內腔，所述飛輪設置在靠近所述球狀殼體的外壁處，所述飛輪的軸通過所述球狀殼體設有的通孔延伸入所述內腔，并在所述通孔的部分被所述通孔內設有的密封部件緊壓，所述電機的軸通過所述傳動裝置作用于所述飛輪的軸。3.根據權利要求1所述的球狀傳感器，其特征在于:所述電機及所述傳動裝置設置在所述內腔，所述飛輪安裝在所述內腔靠近所述球狀殼體的內壁處，所述電機的軸通過所述傳動裝置作用于所述飛輪的軸。4.根據權利要求2或3所述的球狀傳感器，其特征在于:所述飛輪的個數為四個，所述電機的個數為兩個，其中一個所述電機通過所述傳動裝置作用于其中兩個所述飛輪，另一個所述電機通過所述傳動裝置作用于另外兩個所述飛輪。5.根據權利要求4所述的球狀傳感器，其特征在于:四個所述飛輪的軸心處于同一平面上并與所述球狀傳感器的球心等距離，且四個所述飛輪的軸心圍成一個矩形。6.根據權利要求5所述的球狀傳感器，其特征在于:軸心位于所述矩形的一條對角線上的兩個所述飛輪由一個電機同步驅動，軸心位于所述矩形的另一條對角線上的兩個所述飛輪由另一個電機同步驅動。7.根據權利要求6所述的球狀傳感器，其特征在于:四個所述飛輪的形狀為圓形，且四個所述飛輪的圓盤所在的平面互相錯開。8.根據權利要求1至3中任意一項所述的球狀傳感器，其特征在于:所述傳動裝置為設置在所述電機的軸上的齒輪以及設置在所述飛輪的軸上的齒輪，且所述飛輪的軸上的所述齒輪與所述電機的軸上的所述齒輪嚙合。9.根據權利要求1所述的球狀傳感器，其特征在于:所述閥門為電磁閥門，所述電磁閥門與所述指令控制器電連接。10.—種偵測系統，包括終端平臺，其特征在于:還包括如權利要求1-9任意一項所述球狀傳感器;所述球狀傳感器通過無線信號與所述終端平臺相連接。
【文檔編號】G01D21/00GK205607427SQ201620406880
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月6日
【發明人】林凡, 成杰, 徐榕, 黃志華, 蘭桂連, 吳錦莘, 易喜洋, 彭杰, 朱金松, 陳小浩
【申請人】廣州杰賽科技股份有限公司