CN108815755A - 一种智能消防灭火机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能消防灭火机器人，包括灭火机构和行走机构两大主要机构，灭火机构采用两个回转台分别控制横向和纵向喷射方向，行走机构采用关节履带式结构，越障能力强，能够适应不同环境的路面，此机器人适用于易燃易爆、有毒有害、易坍塌建筑物、大型仓库堆垛、缺氧、浓烟等室内外危险灾害现场，执行现场探测、侦察，并将采集到的信息进行实时处理和无线传输。有效地解决了消防人员在上述场所面临的人身安全、持续侦察时间短、数据采集量不足和不能实时反馈信息等问题。

Description

一种智能消防灭火机器人

技术领域

本发明涉及消防灭火技术领域，特别涉及一种智能消防灭火机器人。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、***、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡，尤其是当新消防法出台后，抢险救援已成为公安消防部队的法定任务，面对新时期面临的新情况新任务，也为了更好地解决前述难题，消防机器人的配备显得日益重要，一些火灾现场的消防机器人为仿生机器人，如申请号为CN201710073390.9公布了一种《一种智能火灾救援机器人》，主要包括机身，机身上载有灭火装置，所述机身底部的四个角处设有行走爬行脚踏，机身顶部的两侧分别设有一套灭火装置，其中行走的爬行脚踏机构行进速度慢且平稳性较差，行进过程中容易发生侧翻，因此需要一种新型的智能消防机器人。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种智能消防灭火机器人，包括灭火机构、吊装环、U型支架、消防叉棍、主箱体、行走机构、消防斧、指示灯、充电口、减速机下板、第一减速机、编码器、回型电池、防水底板、防水前面板，其特征在于：灭火机构固定安装在主箱体上，在主箱体上设置有吊装环，主箱体两侧固定安装有U型支架，在两侧的U型支架上放置有消防叉棍和消防斧；所述的行走机构固定安装在主箱体下方；在主箱体下方设置有指示灯、充电口；所述的减速机下板固定安装在主箱体下方，减速机下板两端分别固定安装有第一减速机，第一减速机尾部设置有编码器，在主箱体下方固定安装有回型电池，在回型电池下方和侧面设置有防水底板和防水前面板。

进一步的，所述灭火机构包括：快插接头、转角法兰、底管密封法兰、进水底管、第一回转台、云台固定座、摄像头、回型管、第二回转台、转角法兰、消防炮头转接器、喷水炮头，其特征在于：水箱的消防水带接头与灭火机构的快插接头固定连接，进水底管通过两个转角法兰与快插接头固定安装在一起，在进水底管水平一端上固定安装有底管密封法兰，进水底管竖直上方固定安装有第一回转台，第一回转台上固定安装有云台固定座，云台固定座上安装有摄像头，在云台固定座上固定安装有回型管，在回型管另一端固定安装有第二回转台，第二回转台上固定安装有转角法兰，在转角法兰另一端上固定安装有消防炮头转接器，消防炮头转接器上固定安装有喷水炮头；转角法兰、进水底管、回型管、转角法兰、消防炮头转接器和喷水炮头相连通。

进一步的所述行走机构包括：履带、第一从动轮、第二从动轮、第一摆臂、第二摆臂、承重轮、平衡小板、悬挂摆臂、第三摆臂、链条、链轮、链条盒板、后摆臂长板、第三从动轮、减震器、主动轮、连接板、轴套、传动轴、第一连接螺杆、悬挂轴、第二连接螺杆、定点轴、从动轮轴、主动轮轴，其特征在于：所述的第一摆臂上铰接安装有第二摆臂，在第二摆臂中间通过第一连接螺杆固定连接，第一摆臂和第二摆臂通过定点轴铰接；第二摆臂另一端铰接安装有第三摆臂，第二摆臂和第三摆臂中间铰接安装有两个悬挂摆臂，第一摆臂与第二摆臂之间固定安装有第二连接螺杆，减震器通过第二连接螺杆安装，减震器与第二连接螺杆为铰接，两个悬挂摆臂之间铰接安装有减震器，第一摆臂、第二摆臂和悬挂摆臂之间通过第二连接螺杆固定安装在一起；在两个悬挂摆臂下方铰接安装有平衡小板，平衡小板上转动安装有承重轮，所述的第一摆臂上固定安装有从动轮轴，从动轮轴上转动安装有第一从动轮和第二从动轮，在第三摆臂另一端转动安装有链条盒板，链条盒板上固定安装有轴套，轴套上转动安装有传动轴，两边的链条盒板中间固定安装有连接板，传动轴上固定安装有链轮，在链条盒板上固定安装有后摆臂长板，后摆臂长板上固定安装有主动轮轴，在主动轮轴中间固定安装有主动轮，主动轮轴一端固定安装有链轮，在两个链轮上安装有链条，主动轮轴另一端与链条盒板之间铰接安装有减震器；在第一从动轮、第二从动轮、承重轮、主动轮和第三从动轮上安装有履带。

本发明的有益效果

1.本发明使用履带式作为移动机构且安装了减震器，着底面积大，减震性好，对路面的适应能力强，牵引性能好，越障能力强。

2.灭火机构采用两个回转台，可以调整喷水炮头的横向和纵向的喷射方向，可实现多位置的喷射灭火，机动灵活。

附图说明

图1为本发明的整体机构示意图。

图2为本发明的底部动力机构示意图。

图3为本发明的灭火管路机构示意图。

图4 为本发明的行走机构示意图。

图5 为本发明的行走机构内部示意图。

附图标号：1-灭火机构；2-吊装环；3-U型支架；4-消防叉棍；5-主箱体；6-行走机构；7-消防斧；8-指示灯；9-充电口；10-减速机下板；11-第一减速机；12-编码器；13-回型电池；14-防水底板；15-防水前面板；101-快插接头；102-转角法兰；103-底管密封法兰；104-进水底管；105-第一回转台；106-云台固定座；107-摄像头；108-回型管；109-第二回转台；110-转角法兰；111-消防炮头转接器；112-喷水炮头；601-履带；602-第一从动轮；603-第二从动轮；604-第一摆臂；605-第二摆臂；606-承重轮；607-平衡小板；608-悬挂摆臂；609-第三摆臂；610-链条；611-链轮；612-链条盒板；613-后摆臂长板；614-第三从动轮；615-减震器；616-主动轮；617-连接板；618-轴套；619-传动轴；620-第一连接螺杆；621-悬挂轴；622-第二连接螺杆；623-定点轴；624-从动轮轴；625-主动轮轴。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种智能消防灭火机器人，包括灭火机构1、吊装环2、U型支架3、消防叉棍4、主箱体5、行走机构6、消防斧7、指示灯8、充电口9、减速机下板10、第一减速机11、编码器12、回型电池13、防水底板14、防水前面板15，其特征在于：灭火机构1固定安装在主箱体5上，在主箱体5上设置有吊装环2，主箱体5两侧固定安装有U型支架3，在两侧的U型支架3上放置有消防叉棍4和消防斧7；所述的行走机构6固定安装在主箱体5下方；在主箱体5下方设置有指示灯8、充电口9；所述的减速机下板10固定安装在主箱体5下方，减速机下板10两端分别固定安装有第一减速机11，第一减速机11尾部设置有编码器12，在主箱体5下方固定安装有回型电池13，在回型电池13下方和侧面设置有防水底板14和防水前面板15。

进一步的，所述灭火机构1包括：快插接头101、转角法兰102、底管密封法兰103、进水底管104、第一回转台105、云台固定座106、摄像头107、回型管108、第二回转台109、转角法兰110、消防炮头转接器111、喷水炮头112，其特征在于：水箱的消防水带接头与灭火机构1的快插接头101固定连接，进水底管104通过两个转角法兰102与快插接头101固定安装在一起，在进水底管104水平一端上固定安装有底管密封法兰103，进水底管104竖直上方固定安装有第一回转台105，第一回转台105上固定安装有云台固定座106，云台固定座106上安装有摄像头107，在云台固定座106上固定安装有回型管108，在回型管108另一端固定安装有第二回转台109，第二回转台109上固定安装有转角法兰110，在转角法兰110另一端上固定安装有消防炮头转接器111，消防炮头转接器111上固定安装有喷水炮头112；转角法兰102、进水底管104、回型管108、转角法兰110、消防炮头转接器111和喷水炮头112相连通。

进一步的所述行走机构6包括：履带601、第一从动轮602、第二从动轮603、第一摆臂604、第二摆臂605、承重轮606、平衡小板607、悬挂摆臂608、第三摆臂609、链条610、链轮611、链条盒板612、后摆臂长板613、第三从动轮614、减震器615、主动轮616、连接板617、轴套618、传动轴619、第一连接螺杆620、悬挂轴621、第二连接螺杆622、定点轴623、从动轮轴624、主动轮轴625，其特征在于：所述的第一摆臂604上铰接安装有第二摆臂605，在第二摆臂605中间通过第一连接螺杆620固定连接，第一摆臂604和第二摆臂605通过定点轴623铰接；第二摆臂605另一端铰接安装有第三摆臂609，第二摆臂605和第三摆臂609中间铰接安装有两个悬挂摆臂608，第一摆臂604与第二摆臂605之间固定安装有第二连接螺杆622，减震器615通过第二连接螺杆622安装，减震器615与第二连接螺杆622为铰接，两个悬挂摆臂608之间铰接安装有减震器615，第一摆臂604、第二摆臂605和悬挂摆臂608之间通过第二连接螺杆622固定安装在一起；在两个悬挂摆臂608下方铰接安装有平衡小板607，平衡小板607上转动安装有承重轮606，所述的第一摆臂604上固定安装有从动轮轴624，从动轮轴624上转动安装有第一从动轮602和第二从动轮603，在第三摆臂609另一端转动安装有链条盒板612，链条盒板612上固定安装有轴套618，轴套618上转动安装有传动轴619，两边的链条盒板612中间固定安装有连接板617，传动轴619上固定安装有链轮611，在链条盒板612上固定安装有后摆臂长板613，后摆臂长板613上固定安装有主动轮轴625，在主动轮轴625中间固定安装有主动轮616，主动轮轴625一端固定安装有链轮611，在两个链轮611上安装有链条610，主动轮轴625另一端与链条盒板612之间铰接安装有减震器615；在第一从动轮602、第二从动轮603、承重轮606、主动轮616和第三从动轮614上安装有履带601。

工作原理：灭火机构1穿与主箱体5安装，四个吊装环用于机器人的装卸车，消防叉棍4和消防斧7用于清理障碍，在机器人充电时，将电线插头***充电口9，回型电池13用于储存和释放电量，防水底板和防水前面板将机器人底部密封起来，防止回型电池遇水发生短路。

进一步的所述灭火机构1包括：快插接头101、转角法兰102、底管密封法兰103、进水底管104、第一回转台105、云台固定座106、摄像头107、回型管108、第二回转台109、转角法兰110、消防炮头转接器111、喷水炮头112，水箱的消防水带接头与灭火机构1的快插接头连接，从而将水箱里的水流入灭会机构的管路中，第一回转台105转动用于调节喷水炮头横向的喷射方向，第二回转台109转动用于调节喷水炮头纵向的喷射方向，监控摄像头可控变焦，低照度、带红外滤除功能和红外光照明，现可以实现场探测、侦察，并将采集到的信息进行实时处理和无线传输。

工作原理：第一减速机11工作带动传动轴619转动从而带动链轮611转动，与链条610的作用下另一个链轮也随之转动，与链轮连接的主动轮轴625也转动，所述主动轮轴625运动带动主动轮616转动从而带动与之配合的履带601运动，履带601运动带动与之配合的第一从动轮602、第二从动轮603、第三从动轮614运动，从而形成整个行走机构的运动，承重轮606和第三从动轮614对履带601都起到的支撑的作用，防止履带在外力总用的向内侧塌陷，第一摆臂604、第二摆臂605、第三摆臂609、平衡小板607、悬挂摆臂608、后摆臂长板613与减震器615相互连接在一起，在行进过程的遇到障碍物或者不平坦的路面时，在外力的作用下悬挂摆臂间的夹角变小，从而带动相应的第一摆臂604、第二摆臂605、第三摆臂609、后摆臂长板613两两之间的夹角变小，使得整个机构收缩，在减震器615的作用下，当越过障碍物时，外力随之消失，整个机构又恢复到初始的状态。

Claims (2)

1.一种智能消防灭火机器人，包括灭火机构（1）、吊装环（2）、U型支架（3）、消防叉棍（4）、主箱体（5）、行走机构（6）、消防斧（7）、指示灯（8）、充电口（9）、减速机下板（10）、第一减速机（11）、编码器（12）、回型电池（13）、防水底板（14）、防水前面板（15），其特征在于：灭火机构（1）固定安装在主箱体（5）上，在主箱体（5）上设置有吊装环（2），主箱体（5）两侧固定安装有U型支架（3），在两侧的U型支架（3）上放置有消防叉棍（4）和消防斧（7）；所述的行走机构（6）固定安装在主箱体（5）下方；在主箱体（5）下方设置有指示灯（8）、充电口（9）；所述的减速机下板（10）固定安装在主箱体（5）下方，减速机下板（10）两端分别固定安装有第一减速机（11），第一减速机（11）尾部设置有编码器（12），在主箱体（5）下方固定安装有回型电池（13），在回型电池（13）下方和侧面设置有防水底板（14）和防水前面板（15）；

所述灭火机构（1）包括：快插接头（101）、转角法兰（102）、底管密封法兰（103）、进水底管（104）、第一回转台（105）、云台固定座（106）、摄像头（107）、回型管（108）、第二回转台（109）、转角法兰（110）、消防炮头转接器（111）、喷水炮头（112），其特征在于：水箱的消防水带接头与灭火机构（1）的快插接头（101）固定连接，进水底管（104）通过两个转角法兰（102）与快插接头（101）固定安装在一起，在进水底管（104）水平一端上固定安装有底管密封法兰（103），进水底管（104）竖直上方固定安装有第一回转台（105），第一回转台（105）上固定安装有云台固定座（106），云台固定座（106）上安装有摄像头（107），在云台固定座（106）上固定安装有回型管（108），在回型管（108）另一端固定安装有第二回转台（109），第二回转台（109）上固定安装有转角法兰（110），在转角法兰（110）另一端上固定安装有消防炮头转接器（111），消防炮头转接器（111）上固定安装有喷水炮头（112）；转角法兰（102）、进水底管（104）、回型管（108）、转角法兰（110）、消防炮头转接器（111）和喷水炮头（112）相连通。

2.根据权利要求1所述的一种智能消防灭火机器人，其特征在于：所述行走机构（6）包括：履带（601）、第一从动轮（602）、第二从动轮（603）、第一摆臂（604）、第二摆臂（605）、承重轮（606）、平衡小板（607）、悬挂摆臂（608）、第三摆臂（609）、链条（610）、链轮（611）、链条盒板（612）、后摆臂长板（613）、第三从动轮（614）、减震器（615）、主动轮（616）、连接板（617）、轴套（618）、传动轴（619）、第一连接螺杆（620）、悬挂轴（621）、第二连接螺杆（622）、定点轴（623）、从动轮轴（624）、主动轮轴（625），其特征在于：所述的第一摆臂（604）上铰接安装有第二摆臂（605），在第二摆臂（605）中间通过第一连接螺杆（620）固定连接，第一摆臂（604）和第二摆臂（605）通过定点轴（623）铰接；第二摆臂（605）另一端铰接安装有第三摆臂（609），第二摆臂（605）和第三摆臂（609）中间铰接安装有两个悬挂摆臂（608），第一摆臂（604）与第二摆臂（605）之间固定安装有第二连接螺杆（622），减震器（615）通过第二连接螺杆（622）安装，减震器（615）与第二连接螺杆（622）为铰接，两个悬挂摆臂（608）之间铰接安装有减震器（615），第一摆臂（604）、第二摆臂（605）和悬挂摆臂（608）之间通过第二连接螺杆（622）固定安装在一起；在两个悬挂摆臂（608）下方铰接安装有平衡小板（607），平衡小板（607）上转动安装有承重轮（606），所述的第一摆臂（604）上固定安装有从动轮轴（624），从动轮轴（624）上转动安装有第一从动轮（602）和第二从动轮（603），在第三摆臂（609）另一端转动安装有链条盒板（612），链条盒板（612）上固定安装有轴套（618），轴套（618）上转动安装有传动轴（619），两边的链条盒板（612）中间固定安装有连接板（617），传动轴（619）上固定安装有链轮（611），在链条盒板（612）上固定安装有后摆臂长板（613），后摆臂长板（613）上固定安装有主动轮轴（625），在主动轮轴（625）中间固定安装有主动轮（616），主动轮轴（625）一端固定安装有链轮（611），在两个链轮（611）上安装有链条（610），主动轮轴（625）另一端与链条盒板（612）之间铰接安装有减震器（615）；在第一从动轮（602）、第二从动轮（603）、承重轮（606）、主动轮（616）和第三从动轮（614）上安装有履带（601）。