CN111956989B - 一种消防用辅助机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消防用辅助机器人，涉及消防辅助机器人技术领域，包括底架，所述底架的上表面固定安装有沙箱，所述底架的外侧固定安装有驱动机构，所述沙箱的下部安装有输送机构，所述沙箱的左侧面固定安装有冲水机构。该消防用辅助机器人，通过伺服电机二的顺时针旋转将沙箱内的沙子从通孔内向左侧进行输送，沙子在通过下料槽一时向下导出，通过下料槽二下落至底部的引导板的坡面，从而通过引导板将沙子撒落在地面，通过水泵的运转将预存在水箱内的水体或者液态灭火材料抽出，并通过导水管引导至分流盒的内部，从各个喷水头喷出，能够对液态燃烧物的边缘处进行冲击，从而使该装置对液态燃烧物的阻流提高一定的效果。
Description
技术领域
本发明涉及消防辅助机器人技术领域，具体为一种消防用辅助机器人。
背景技术
机器人是自动执行工作的机器装置，它既可以接受人类指挥，又可以运行预先编排的程序，也可以根据以人工智能技术制定的原则纲领行动，机器人的类型有许多中，其中，履带机器人由于地形适应性强、越障能力强和负重能力强等特点，在运输、巡检和消防等领域得以广泛应用，在消防应用中，通常是用于固定水枪，对一些易燃液体灭火时，通过简单阻断流通的方式能够为灭火增加一定的应对时间。
在对液体燃烧品灭火时，由于液体的流通性，容易增大火场的面积，在应对时，可以通过撒沙的方式减缓液体的流通速度，更有利于增加应对时间，通过人工的方式进行撒沙，需要消防人员进入到火场，容易造成增加消防人员的危险性，因此就需要辅助用机器人进行撒沙操作。
发明内容
本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种消防用辅助机器人，它具有阻碍液态燃烧体流通和撒沙阻火效果好的优点。
本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种消防用辅助机器人，包括底架，所述底架的上表面固定安装有沙箱，所述底架的外侧固定安装有驱动机构，所述沙箱的下部安装有输送机构，所述沙箱的左侧面固定安装有冲水机构，所述沙箱右侧面的上部固定安装有调节机构。
所述驱动机构包括驱动轮、履带、伺服电机一和轴承一，所述伺服电机一固定安装在底架底面的前后两侧，两组所述轴承一分别固定镶嵌在底架底端的左右两侧，所述驱动轮的固定端分别固定镶嵌在每个轴承一的内圈，两个所述伺服电机一的输出端分别与右侧的两个驱动轮的固定端固定连接，两组所述驱动轮之间均通过履带传动连接。
所述输送机构包括限位架、伺服电机二、驱动齿轮、辅助齿轮、通孔、轴承二、下料槽一、连通槽、轴承三、固定槽、输料轴、转轴、下料槽二、引导板和连接块，所述限位架通过连接块固定安装在底架底面的前后两侧，所述通孔等距离排列的开设在沙箱左侧面的下部，所述连通槽等距离排列的开设在沙箱的内底壁，且每个连通槽分别与每个通孔相连通，所述转轴分别放置在每个通孔的内部，所述轴承二分别固定安装在每个通孔内部的左侧，每个所述转轴的左端分别贯穿每个轴承二并延伸至沙箱的左侧，且转轴左端的外表面分别与每个轴承二的内圈固定连接，所述轴承三分别固定安装在每个通孔内部的右侧，每个所述转轴的右端分别贯穿每个轴承三并延伸至轴承三的右侧，且转轴右端的外表面与轴承三的内圈固定连接，所述固定槽开设在沙箱右侧面的下部，所述伺服电机二固定安装在固定槽的内部，且伺服电机二的输出端与中间的转轴右端固定连接。
所述驱动齿轮分别固定安装在转轴的左端，所述辅助齿轮分别通过销轴固定铰接在沙箱左侧面的下部，且每个辅助齿轮分别与相邻的两个驱动齿轮相啮合，所述输料轴分别固定安装在每个转轴位于通孔内部的外表面，所述下料槽一分别开设在每个通孔内底壁的左侧，所述下料槽二等距离排列的开设在底架上表面的左侧，且每个下料槽二分别与每个下料槽一相连通。
所述冲水机构包括导水管、水箱、安装槽、水泵、分流盒、喷水头和连接管，所述水箱通过连接件固定安装在沙箱的右侧面，所述安装槽开设在水箱内部的下方，所述水泵固定安装在安装槽的内部，所述导水管固定安装在水泵的输出端，所述分流盒固定安装在导水管远离水泵的一端，且分流盒与后方的限位架背面固定连接，所述喷水头等距离排列的固定安装在分流盒的背面，所述连接管固定安装在水泵的输入端，且连接管的顶端与水箱内侧壁的下部固定连通。
所述调节机构包括铰接块、摄像头本体、电动推杆、铰接座和顶槽，所述顶槽开设在沙箱左侧面的上部，所述铰接块固定安装在顶槽内侧壁的上部，所述摄像头本体的固定端通过销轴固定铰接在铰接块的内部，所述铰接座固定安装在顶槽内侧壁的下部，所述电动推杆的固定端通过销轴固定铰接在铰接座的内部，且电动推杆的伸缩端与摄像头本体底面的左侧固定铰接。
进一步的，所述沙箱左侧面的下部固定安装有防护架，且防护架的内侧壁与驱动齿轮和辅助齿轮的外表面之间留有间隙。
通过采用上述技术方案，通过防护架更好的对驱动齿轮和辅助齿轮进行防护，并能够避免驱动齿轮和辅助齿轮转动时与防护架发生干涉碰撞的问题。
进一步的，所述引导板固定安装在底架底面的左侧，且引导板的坡面位于下料槽二的正下方。
通过采用上述技术方案，更好的通过引导板将下落的沙子进行引导，并通过引导板上的侧板使沙子更好的集中。
进一步的，所述下料槽二的长度值与下料槽一的长度值相等，且下料槽二的宽度值与下料槽一的宽度值相等。
通过采用上述技术方案，更好的使沙子在下落时更加的顺畅，避免造成堵塞的问题。
进一步的，所述驱动齿轮的右侧面与沙箱的左侧面之间留有间隙。
通过采用上述技术方案，避免驱动齿轮在旋转时与沙箱左侧面造成摩擦干涉的问题。
进一步的，所述限位架底面所在的水平面高于履带的底面。
通过采用上述技术方案，避免在前行过程中限位架与地面干涉的问题。
与现有技术相比，该消防用辅助机器人具备如下有益效果：
1、本发明通过设置有驱动机构，在使用的过程中，通过伺服电机一的运转，带动右侧的两个驱动轮进行旋转，从而配合左侧两个驱动轮带动履带进行旋转，带动该装置进行前行或者后退，并通过两个单独的伺服电机一，能够在转弯时通过两个伺服电机一之间的转速差实现转弯的效果，从而更好的提高该装置在撒沙时的移动转弯效果。
2、本发明通过设置有沙箱，在使用中将预备的沙子装入沙箱的内部，通过伺服电机二的顺时针旋转带动中间的转轴进行转动，从而通过中间转轴左端的驱动齿轮进行同步旋转，通过各个辅助齿轮带动两侧的各个驱动齿轮进行同步旋转，并通过辅助齿轮的传动，使每个驱动齿轮的转动方向保持一致，带动各个转轴上的输料轴进行顺时针转动，从而在旋转过程中将沙箱内的沙子从通孔内向左侧进行输送，沙子在通过下料槽一时向下导出，通过下料槽二下落至底部的引导板的坡面，从而通过引导板将沙子撒落在地面，并通过两个限位架对沙子进行挤压，使其向中部进行靠拢并产生***，更好的对液态燃烧物的流通性进行阻碍，为消防灭火增加应对时间，提高了该装置的撒沙效果。
3、本发明通过设置有冲水机构，在该装置前行过程中，能够通过水泵的运转将预存在水箱内的水体或者液态灭火材料抽出，并通过导水管引导至分流盒的内部，从各个喷水头喷出，能够对液态燃烧物的边缘处进行冲击，从而使该装置对液态燃烧物的阻流提高一定的效果。
4、本发明通过设置有调节机构，在该装置移动时，通过摄像头本体对该装置前方进行观察，从而更好的控制该装置进行前进有利的行驶路线，并通过电动推杆伸缩端的伸缩对摄像头本体的角度进行调节，提高了该装置的画面获取效果。
5、本发明内部设置有主控盒，在控制盒内有可供该辅助机器人运行的可充电式电源和控制器，通过控制器能够对伺服电机一和伺服电机二的启动、关闭、旋转方向、旋转速度、旋转角度和响应时间进行控制，通过主控盒能够将摄像头本体获取的画面进行实时传输，并且通过控制器能够对电动推杆的启动、关闭、伸缩和伸缩长度进行控制，通过控制器能够对水泵的运转状态进行控制，从而更好的对该消防辅助机器人进行控制管理。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明后视图；
图3为本发明伺服电机二安装位置图；
图4为本发明驱动齿轮和辅助齿轮安装位置图；
图5为本发明沙箱结构示意图；
图6为本发明沙箱剖视图；
图7为本发明沙箱仰视图；
图8为本发明输料轴结构示意图；
图9为本发明底架外部结构示意图；
图10为本发明轴承一镶嵌位置图；
图11为本发明引导板结构示意图；
图12为本发明限位架结构示意图；
图13为本发明导水管安装位置图；
图14为本发明冲水机构示意图；
图15为本发明连接管安装位置图。
图中：1-底架，2-沙箱，3-驱动机构，301-驱动轮，302-履带，303-伺服电机一，304-轴承一，4-输送机构，401-限位架，402-伺服电机二，403-驱动齿轮，404-辅助齿轮，405-通孔，406-轴承二，407-下料槽一，408-连通槽，409-轴承三，410-固定槽，411-输料轴，412-转轴，413-下料槽二，414-引导板，415-连接块，5-冲水机构，501-导水管，502-水箱，503-安装槽，504-水泵，505-分流盒，506-喷水头，507-连接管，6-调节机构，601-铰接块，602-摄像头本体，603-电动推杆，604-铰接座，605-顶槽，7-防护架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-15，本发明提供一种技术方案：一种消防用辅助机器人，包括底架1，底架1的上表面固定安装有沙箱2，底架1的外侧固定安装有驱动机构3，沙箱2的下部安装有输送机构4，沙箱2的左侧面固定安装有冲水机构5，沙箱2右侧面的上部固定安装有调节机构6。
驱动机构3包括驱动轮301、履带302、伺服电机一303和轴承一304，伺服电机一303固定安装在底架1底面的前后两侧，两组轴承一304分别固定镶嵌在底架1底端的左右两侧，驱动轮301的固定端分别固定镶嵌在每个轴承一304的内圈，两个伺服电机一303的输出端分别与右侧的两个驱动轮301的固定端固定连接，两组驱动轮301之间均通过履带302传动连接。
输送机构4包括限位架401、伺服电机二402、驱动齿轮403、辅助齿轮404、通孔405、轴承二406、下料槽一407、连通槽408、轴承三409、固定槽410、输料轴411、转轴412、下料槽二413、引导板414和连接块415，限位架401通过连接块415固定安装在底架1底面的前后两侧，通孔405等距离排列的开设在沙箱2左侧面的下部，连通槽408等距离排列的开设在沙箱2的内底壁，且每个连通槽408分别与每个通孔405相连通，转轴412分别放置在每个通孔405的内部，轴承二406分别固定安装在每个通孔405内部的左侧，每个转轴412的左端分别贯穿每个轴承二406并延伸至沙箱2的左侧，且转轴412左端的外表面分别与每个轴承二406的内圈固定连接，轴承三409分别固定安装在每个通孔405内部的右侧，每个转轴412的右端分别贯穿每个轴承三409并延伸至轴承三409的右侧，且转轴412右端的外表面与轴承三409的内圈固定连接，固定槽410开设在沙箱2右侧面的下部，伺服电机二402固定安装在固定槽410的内部，且伺服电机二402的输出端与中间的转轴412右端固定连接。
驱动齿轮403分别固定安装在转轴412的左端，辅助齿轮404分别通过销轴固定铰接在沙箱2左侧面的下部，且每个辅助齿轮404分别与相邻的两个驱动齿轮403相啮合，输料轴411分别固定安装在每个转轴412位于通孔405内部的外表面，下料槽一407分别开设在每个通孔405内底壁的左侧，下料槽二413等距离排列的开设在底架1上表面的左侧，且每个下料槽二413分别与每个下料槽一407相连通。
冲水机构5包括导水管501、水箱502、安装槽503、水泵504、分流盒505、喷水头506和连接管507，水箱502通过连接件固定安装在沙箱2的右侧面，安装槽503开设在水箱502内部的下方，水泵504固定安装在安装槽503的内部，导水管501固定安装在水泵504的输出端，分流盒505固定安装在导水管501远离水泵504的一端，且分流盒505与后方的限位架401背面固定连接，喷水头506等距离排列的固定安装在分流盒505的背面，连接管507固定安装在水泵504的输入端，且连接管507的顶端与水箱502内侧壁的下部固定连通。
调节机构6包括铰接块601、摄像头本体602、电动推杆603、铰接座604和顶槽605，顶槽605开设在沙箱2左侧面的上部，铰接块601固定安装在顶槽605内侧壁的上部，摄像头本体602的固定端通过销轴固定铰接在铰接块601的内部，铰接座604固定安装在顶槽605内侧壁的下部，电动推杆603的固定端通过销轴固定铰接在铰接座604的内部，且电动推杆603的伸缩端与摄像头本体602底面的左侧固定铰接。
进一步的，沙箱2左侧面的下部固定安装有防护架7，且防护架7的内侧壁与驱动齿轮403和辅助齿轮404的外表面之间留有间隙，通过防护架7更好的对驱动齿轮403和辅助齿轮404进行防护，并能够避免驱动齿轮403和辅助齿轮404转动时与防护架7发生干涉碰撞的问题。
进一步的，引导板414固定安装在底架1底面的左侧，且引导板414的坡面位于下料槽二413的正下方，更好的通过引导板414将下落的沙子进行引导，并通过引导板414上的侧板使沙子更好的集中。
进一步的，下料槽二413的长度值与下料槽一407的长度值相等，且下料槽二413的宽度值与下料槽一407的宽度值相等，更好的使沙子在下落时更加的顺畅，避免造成堵塞的问题。
进一步的，驱动齿轮403的右侧面与沙箱2的左侧面之间留有间隙，避免驱动齿轮403在旋转时与沙箱2左侧面造成摩擦干涉的问题。
进一步的，限位架401底面所在的水平面高于履带302的底面，避免在前行过程中限位架401与地面干涉的问题。
工作原理：将沙子导入到沙箱2的内部，并将水体或者灭火液体导入到水箱502的内部，将伺服电机一303、伺服电机二402、摄像头本体602、电动推杆603和水泵504通过控制器与电源相连接，通过控制器驱动伺服电机一303进行逆时针旋转，带动右侧的两个驱动轮301进行旋转，从而配合左侧两个驱动轮301带动履带302进行旋转，带动该装置进行前行，在需要转弯时，通过控制器控制转弯一侧的伺服电机一303降低转速，从而产生转速差实现转弯的效果，通过摄像头本体602对该装置前方进行观察，更好的通过主控盒对前方的画面进行获取，需要对画面角度进行调节时，通过控制器驱动电动推杆603伸缩端进行伸缩，从而对摄像头本体602的角度进行调节，通过控制器驱动伺服电机二402的顺时针旋转带动中间的转轴412进行转动，中间转轴412左端的驱动齿轮403进行同步旋转，通过各个辅助齿轮404带动两侧的各个驱动齿轮403进行同步旋转，并通过辅助齿轮404的传动，使每个驱动齿轮403的转动方向保持一致，带动各个转轴412上的输料轴411进行顺时针转动，在旋转过程中将沙箱2内的沙子从通孔405内向左侧进行输送，沙子在通过下料槽一407时向下导出，通过下料槽二413下落至底部的引导板414的坡面，从而通过引导板414将沙子撒落在地面，并通过两个限位架401对沙子进行挤压，使其向中部进行靠拢并产生***，更好的对液态燃烧物的流通性进行阻碍，为消防灭火增加应对时间，提高了该装置的撒沙效果，在该装置前行过程中，通过控制器驱动水泵504进行运转，从而将预存在水箱502内的水体或者液态灭火材料抽出，并通过导水管501引导至分流盒505的内部，从各个喷水头506喷出，能够对液态燃烧物的边缘处进行冲击，从而使该装置对液态燃烧物的阻流提高一定的效果。
在本发明的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种消防用辅助机器人，包括底架(1)，其特征在于：所述底架(1)的上表面固定安装有沙箱(2)，所述底架(1)的外侧固定安装有驱动机构(3)，所述沙箱(2)的下部安装有输送机构(4)，所述沙箱(2)的左侧面固定安装有冲水机构(5)，所述沙箱(2)右侧面的上部固定安装有调节机构(6)；
所述驱动机构(3)包括驱动轮(301)、履带(302)、伺服电机一(303)和轴承一(304)，所述伺服电机一(303)固定安装在底架(1)底面的前后两侧，两组所述轴承一(304)分别固定镶嵌在底架(1)底端的左右两侧，所述驱动轮(301)的固定端分别固定镶嵌在每个轴承一(304)的内圈，两个所述伺服电机一(303)的输出端分别与右侧的两个驱动轮(301)的固定端固定连接，两组所述驱动轮(301)之间均通过履带(302)传动连接；
所述输送机构(4)包括限位架(401)、伺服电机二(402)、驱动齿轮(403)、辅助齿轮(404)、通孔(405)、轴承二(406)、下料槽一(407)、连通槽(408)、轴承三(409)、固定槽(410)、输料轴(411)、转轴(412)、下料槽二(413)、引导板(414)和连接块(415)，所述限位架(401)通过连接块(415)固定安装在底架(1)底面的前后两侧，所述通孔(405)等距离排列的开设在沙箱(2)左侧面的下部，所述连通槽(408)等距离排列的开设在沙箱(2)的内底壁，且每个连通槽(408)分别与每个通孔(405)相连通，所述转轴(412)分别放置在每个通孔(405)的内部，所述轴承二(406)分别固定安装在每个通孔(405)内部的左侧，每个所述转轴(412)的左端分别贯穿每个轴承二(406)并延伸至沙箱(2)的左侧，且转轴(412)左端的外表面分别与每个轴承二(406)的内圈固定连接，所述轴承三(409)分别固定安装在每个通孔(405)内部的右侧，每个所述转轴(412)的右端分别贯穿每个轴承三(409)并延伸至轴承三(409)的右侧，且转轴(412)右端的外表面与轴承三(409)的内圈固定连接，所述固定槽(410)开设在沙箱(2)右侧面的下部，所述伺服电机二(402)固定安装在固定槽(410)的内部，且伺服电机二(402)的输出端与中间的转轴(412)右端固定连接，限位架(401)底面所在的水平面高于履带(302)的底面，在输料轴(411)旋转过程中将沙箱(2)内的沙子从通孔(405)内向左侧进行输送，沙子在通过下料槽一(407)时向下导出，通过下料槽二(413)下落至底部的引导板(414)的坡面，从而通过引导板(414)将沙子撒落在地面，并通过两个限位架(401)对沙子进行挤压，使其向中部进行靠拢并产生***，更好的对液态燃烧物的流通性进行阻碍，为消防灭火增加应对时间；
所述驱动齿轮(403)分别固定安装在转轴(412)的左端，所述辅助齿轮(404)分别通过销轴固定铰接在沙箱(2)左侧面的下部，且每个辅助齿轮(404)分别与相邻的两个驱动齿轮(403)相啮合，所述输料轴(411)分别固定安装在每个转轴(412)位于通孔(405)内部的外表面，所述下料槽一(407)分别开设在每个通孔(405)内底壁的左侧，所述下料槽二(413)等距离排列的开设在底架(1)上表面的左侧，且每个下料槽二(413)分别与每个下料槽一(407)相连通；
所述冲水机构(5)包括导水管(501)、水箱(502)、安装槽(503)、水泵(504)、分流盒(505)、喷水头(506)和连接管(507)，所述水箱(502)通过连接件固定安装在沙箱(2)的右侧面，所述安装槽(503)开设在水箱(502)内部的下方，所述水泵(504)固定安装在安装槽(503)的内部，所述导水管(501)固定安装在水泵(504)的输出端，所述分流盒(505)固定安装在导水管(501)远离水泵(504)的一端，且分流盒(505)与后方的限位架(401)背面固定连接，所述喷水头(506)等距离排列的固定安装在分流盒(505)的背面，所述连接管(507)固定安装在水泵(504)的输入端，且连接管(507)的顶端与水箱(502)内侧壁的下部固定连通；
所述调节机构(6)包括铰接块(601)、摄像头本体(602)、电动推杆(603)、铰接座(604)和顶槽(605)，所述顶槽(605)开设在沙箱(2)左侧面的上部，所述铰接块(601)固定安装在顶槽(605)内侧壁的上部，所述摄像头本体(602)的固定端通过销轴固定铰接在铰接块(601)的内部，所述铰接座(604)固定安装在顶槽(605)内侧壁的下部，所述电动推杆(603)的固定端通过销轴固定铰接在铰接座(604)的内部，且电动推杆(603)的伸缩端与摄像头本体(602)底面的左侧固定铰接。
2.根据权利要求1所述的一种消防用辅助机器人，其特征在于：所述沙箱(2)左侧面的下部固定安装有防护架(7)，且防护架(7)的内侧壁与驱动齿轮(403)和辅助齿轮(404)的外表面之间留有间隙。
3.根据权利要求1所述的一种消防用辅助机器人，其特征在于：所述引导板(414)固定安装在底架(1)底面的左侧，且引导板(414)的坡面位于下料槽二(413)的正下方。
4.根据权利要求1所述的一种消防用辅助机器人，其特征在于：所述下料槽二(413)的长度值与下料槽一(407)的长度值相等，且下料槽二(413)的宽度值与下料槽一(407)的宽度值相等。
5.根据权利要求1所述的一种消防用辅助机器人，其特征在于：所述驱动齿轮(403)的右侧面与沙箱(2)的左侧面之间留有间隙。
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