CN107050708A - 一种消防救援机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消防救援机器人,包括消防机器人本体和远程控制箱两部分,其中消防机器人本体由箱体组件、移动载体组件、破拆组件、数据信息采集组件和液压救援组件组成,箱体组件是整个***的安装基座,移动载体组件、破拆组件、数据信息采集组件和液压救援组件均安装在箱体组件上。破拆组件、数据信息采集组件、液压救援组件通过法兰安装于新型箱体上方,移动载体组件与新型箱体应用螺栓结构进行模块化组装,安装于新型箱体下方,本发明,采用了新型设计,携带破拆工具,救援工具和摄像头等,可代替消防人员进入易燃、易爆、有毒的气体环境进行救援,侦查,具有行走灵活,通信距离远,工作时间长,操作方便的特点。
Description
技术领域
本发明属于机器人的技术领域,具体为一种消防救援机器人。
背景技术
随着国民经济的发展,消防救援灭灾,保卫人民生命财产,在现代社会生活中显得越来越重要。人民和消防部门越来越重视科学消防,技术消防,消防救援机器人在消防设备里扮演着越来越重要的角色。通过对消防救援灭灾现场的分析,我们不难发现在高温,浓烟,有毒气体,辐射,二次***、坍塌等恶劣环境中,消防员在开展救援任务时,稍微有一点疏忽大意就可能威胁到生命安全。同时,在这种环境下,消防员心理压力较大,搜救判断,计划实施都会面临的考验,工作效率得不到发挥。新型消防救援机器人可以完全忽略这种情况,在耐高温材料的保护下,生命探测,救援辅助,声像数据传输等等任务都能得到更好的完成,而且机器人不存在人类的情感,完全受程序或人为控制,工作效率和结果都比较好。并且,新型消防救援机器人可以应用于许多救援场合,比如地震,泥石流,台风,洪水,矿难,危险物排除等。因此,新型消防救援机器人的研究具有重要的实用价值和社会意义
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于双目视觉的三维定位,集破拆、防火、防爆、隔热功能的新型消防救援机器人。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种消防救援机器人,包括消防机器人本体和远程控制箱两部分,其中消防机器人本体由箱体组件、移动载体组件、破拆组件、数据信息采集组件和液压救援组件组成,箱体组件是整个***的安装基座,移动载体组件、破拆组件、数据信息采集组件和液压救援组件均安装在箱体组件上,破拆组件、数据信息采集组件、液压救援组件通过法兰安装于新型箱体上方,移动载体组件与新型箱体应用螺栓结构进行模块化组装,安装于新型箱体下方,其中:
箱体组件包括新型箱体、充电电池、电气控制芯片、电机、散热风扇、电源开关、充电部件,氧气供应组件,新型箱体分为三个部分,其中一个为救援仓体,由氧气供应组件组成;另一个为供能仓体,由充电电池、电气控制芯片组成,最后一个为附件仓体,由电机、散热风扇、电源开关、充电部件组成;
移动载体组件包括驱动轮、履带、减震器、导向轮、张紧轮组件;
破拆组件包括水平回转驱动部、中段俯仰驱动部、机械臂中段、前段俯仰驱动部、机械臂前段、切割片驱动部、切割片,机械臂中段一端安装有水平回转驱动部和中段俯仰驱动部,并且水平回转驱动部固定在箱体组件上,另一端安装有前段俯仰驱动部,前段俯仰驱动部与机械臂前端连接,驱动机械臂前端转动,在机械臂前段安装有切割片驱动部、切割片;
数据信息采集组件包括双目随动相机、旋转基座、数据箱、气体传感器、红外温度传感器、避障传感器、天线,数据信息采集组件中,数据信息采集组件安装在箱体组件上,在数据箱上安装有双目随动相机,双目随动相机在旋转基座上实现上下左右移动,调整视野,气体传感器、红外温度传感器、避障传感器安装在数据箱旁,天线安装在新型箱体尾段两侧;
液压救援组件包括舱门、左舱门液压杆、右舱门液压杆、伸缩滚动床、左升降臂中段、右升降臂中段、左升降臂关节驱动部、右升降臂关节驱动部、左升降臂前段、右升降臂前段、左翻转杆、右翻转杆、左掌、右掌、总液压杆、后滑动轮、左升降臂驱动部、右升降臂驱动部、左伸缩杆、右伸缩杆、前滑动轮、导轨,液压救援组件与新型箱体应用螺栓结构进行模块化组装,左舱门液压杆、右舱门液压杆控制舱门的开闭,左翻转杆、右翻转杆控制左掌、右掌的对目标物的控制,拾起等动作,左升降臂关节驱动部、右升降臂关节驱动部和相对应的左伸缩杆、右伸缩杆控制左掌、右掌的整体抬起,回缩等动作,总液压杆通过后滑动轮,前滑动轮和导轨的运动,实现伸缩滚动床的下滑与上拉动作。
进一步的,远程控制箱通过无线信号与控制箱通信,从而控制新型消防救援机器人本体动作。
本发明的有益效果是:
采用了新型设计,携带破拆工具,救援工具和摄像头等,可代替消防人员进入易燃、易爆、有毒的气体环境进行救援,侦查;具有行走灵活,通信距离远,工作时间长,操作方便的特点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明示意图。
图2为本发明内部结构示意图。
图3为本发明内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如附图所示,本发明提出的一种新型消防救援机器人,该机器人包括消防机器人本体和远程控制箱两部分,其中消防机器人本体由箱体组件1、移动载体组件2、破拆组件3、数据信息采集组件4和液压救援组件5组成。
箱体组件1包括:新型箱体、充电电池、电气控制芯片、电机、散热风扇、电源开关、充电部件,氧气供应组件;
移动载体组件2包括:驱动轮、履带、减震器、导向轮、张紧轮组件;
破拆组件3包括:水平回转驱动部301、中段俯仰驱动部302、机械臂中段303、前段俯仰驱动部304、机械臂前段305、切割片驱动部306、切割片307;
数据信息采集组件4包括:双目随动相机、旋转基座、数据箱、气体传感器、红外温度传感器、避障传感器、天线;
液压救援组件5包括:舱门501、左舱门液压杆502、右舱门液压杆503、伸缩滚动床504、左升降臂中段505、右升降臂中段506、左升降臂关节驱动部507、右升降臂关节驱动部508、左升降臂前段509、右升降臂前段510、左翻转杆511、右翻转杆512、左掌513、右掌514、总液压杆515、后滑动轮516、左升降臂驱动部517、右升降臂驱动部518、左伸缩杆519、右伸缩杆520、前滑动轮521、导轨522。
箱体组件1是整个***的安装基座,移动载体组件2、破拆组件3、数据信息采集组件4和液压救援组件5均安装在箱体组件1上。破拆组件3、数据信息采集组件4液压救援组件5通过法兰安装于新型箱体上方;移动载体组件2与新型箱体应用螺栓结构进行模块化组装,安装于新型箱体下方。
箱体组件1中的新型箱体分为三个部分,其中一个为救援仓体,由氧气供应组件组成;另一个为供能仓体,由充电电池、电气控制芯片组成,最后一个为附件仓体,由电机、散热风扇、电源开关、充电部件组成。救援仓体中的氧气供应组件具有排除烟雾气体、供应安全的空气、防火隔热的功能。散热风扇带走电机产生的热量,空气对流将热量传递给箱体,使整个箱体起到散热作用;同时,在附件仓体与救援仓体和供能仓体间安置间隔板,使电机的热量不会对救援仓体和供能仓体内的人员与器件产生影响。
移动载体组件2使用的导向轮轮廓超过新型箱体,以确定两端履带与地面形成一定角度,可以方便机器人更好的翻越障碍物,并保护机器人在前行的过程中,箱体不受到直接的撞击。张紧轮组件设计有自动弹簧张紧功能,使履带在行走的过程中始终张紧。
在破拆组件3上分别安装了水平回转驱动部301、中段俯仰驱动部302、前段俯仰驱动部304;在机械臂前段305安装了切割片驱动部306、切割片307。通过水平回转驱动部301、中段俯仰驱动部302、前段俯仰驱动部304可实现水平方向360度,垂直方向近90度的工作范围;通过对数据信息采集组件4中采集信号的分析,操作人员可远程遥控或程序自主智能控制使用切割片307,实现破拆救援工作。
数据信息采集组件4中,在数据箱上安装了双目随动相机,双目随动相机可以在旋转基座上实现上下左右移动,调整视野。气体传感器、红外温度传感器、避障传感器安装在数据箱旁,天线安装在新型箱体尾段两侧。数据信息采集组件4通过双目随动相机、气体传感器、红外温度传感器、避障传感器采集现场的图像和环境信息。双目随动相机可实现对被救人员的定点识别,以便以最佳路径和最佳方式,迅速到达被救人员位置并且实现安全救援。红外温度传感器、避障传感器可在一定距离范围内检测机器人四周温度和障碍物。气体传感器可对空气质量进行分析,为接下来的救援活动提供参考依据。天线用于传输控制信号和图像信号。
液压救援组件5与新型箱体应用螺栓结构进行模块化组装。左舱门液压杆502、右舱门液压杆503控制舱门501的开闭;左翻转杆511、右翻转杆512控制左掌513、右掌514的对目标物的控制,拾起等动作。左升降臂关节驱动部507、右升降臂关节驱动部508和相对应的左伸缩杆519、右伸缩杆520控制左掌513、右掌514的整体抬起,回缩等动作。总液压杆515通过后滑动轮516,前滑动轮521和导轨522的运动,实现伸缩滚动床504的下滑与上拉动作。舱门501的关闭后,氧气供应组件工作;同时,操作人员可远程遥控或程序自主智能控制选择最佳回归路线,达到迅速救援的目的。
该发明的工作过程是:打开远程控制箱的电源,发出指令,新型消防救援机器人本体上的天线负责接收控制箱发来的命令,根据命令驱动或者自主智能控制驱动新型消防救援机器人本体前进、后退、左转、右转、破拆,救援等;远程控制箱上的显示器实时显示现场图像、路径、温度、气体浓度、自身电流、电压等信息。
以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (2)
1.一种消防救援机器人,其特征在于,包括消防机器人本体和远程控制箱两部分,其中消防机器人本体由箱体组件1、移动载体组件2、破拆组件3、数据信息采集组件4和液压救援组件5组成,箱体组件1是整个***的安装基座,移动载体组件2、破拆组件3、数据信息采集组件4和液压救援组件5均安装在箱体组件1上,破拆组件3、数据信息采集组件4、液压救援组件5通过法兰安装于新型箱体上方,移动载体组件2与新型箱体应用螺栓结构进行模块化组装,安装于新型箱体下方,其中:
箱体组件1包括新型箱体、充电电池、电气控制芯片、电机、散热风扇、电源开关、充电部件,氧气供应组件,新型箱体分为三个部分,其中一个为救援仓体,由氧气供应组件组成;另一个为供能仓体,由充电电池、电气控制芯片组成,最后一个为附件仓体,由电机、散热风扇、电源开关、充电部件组成;
移动载体组件2包括驱动轮、履带、减震器、导向轮、张紧轮组件;
破拆组件3包括水平回转驱动部301、中段俯仰驱动部302、机械臂中段303、前段俯仰驱动部304、机械臂前段305、切割片驱动部306、切割片307,机械臂中段303一端安装有水平回转驱动部301和中段俯仰驱动部302,并且水平回转驱动部301固定在箱体组件1上,另一端安装有前段俯仰驱动部304,前段俯仰驱动部304与机械臂前端305连接,驱动机械臂前端305转动,在机械臂前段305安装有切割片驱动部306、切割片307;
数据信息采集组件4包括双目随动相机、旋转基座、数据箱、气体传感器、红外温度传感器、避障传感器、天线,数据信息采集组件4中,数据信息采集组件4安装在箱体组件1上,在数据箱上安装有双目随动相机,双目随动相机在旋转基座上实现上下左右移动,调整视野,气体传感器、红外温度传感器、避障传感器安装在数据箱旁,天线安装在新型箱体尾段两侧;
液压救援组件5包括舱门501、左舱门液压杆502、右舱门液压杆503、伸缩滚动床504、左升降臂中段505、右升降臂中段506、左升降臂关节驱动部507、右升降臂关节驱动部508、左升降臂前段509、右升降臂前段510、左翻转杆511、右翻转杆512、左掌513、右掌514、总液压杆515、后滑动轮516、左升降臂驱动部517、右升降臂驱动部518、左伸缩杆519、右伸缩杆520、前滑动轮521、导轨522,液压救援组件5与新型箱体应用螺栓结构进行模块化组装,左舱门液压杆502、右舱门液压杆503控制舱门501的开闭,左翻转杆511、右翻转杆512控制左掌513、右掌514的对目标物的控制,拾起等动作,左升降臂关节驱动部507、右升降臂关节驱动部508和相对应的左伸缩杆519、右伸缩杆520控制左掌513、右掌514的整体抬起,回缩等动作,总液压杆515通过后滑动轮516,前滑动轮521和导轨522的运动,实现伸缩滚动床504的下滑与上拉动作。
2.根据权利要求1所述一种消防救援机器人,其特征在于,远程控制箱通过无线信号与控制箱通信,从而控制新型消防机器人本体动作。
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