CN112847393A - 防爆消防机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机器人技术领域，具体的说是防爆消防机器人，包括壳体；所述壳体为球形状，所述壳体内部设置有工作腔，所述工作腔的底端中部固连有平衡块，所述平衡块两侧的壳体底端对称开设有驱动槽，所述驱动槽内部两端对称安装有驱动电机，所述驱动电机端部通过转轴分别连接有辊轮，所述壳体内部设有能够对外部环境进行拍摄的摄像头；本发明通过设置消防机器人的结构，使得机器人的壳体在侧翻后能够进行有效的复位，并使得辊轮能够始终与地面接触贴合并能带动壳体稳定前行，防止机器人因发生侧翻而无法继续前行的情况，大大提高了机器人应对复杂火灾现场的能力，使得消防机器人能够对火灾现场进行稳定有效的勘测。

Description

防爆消防机器人
技术领域
本发明属于机器人技术领域，具体的说是防爆消防机器人。
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，防爆消防侦察机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。各种大型石油化工企业、隧道、地铁等不断增多，油品燃气、毒气泄漏***、隧道、地铁坍塌等灾害隐患不断增加。此类灾害具有突发性强、处置过程复杂、危害巨大、防治困难等特点，已成顽疾。防爆消防侦察机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈，有效地解决消防人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。
现有技术中也出现了一些关于防爆消防机器人的技术方案，如一项中国专利，专利号为2019102043517，该发明中提出了防爆消防机器人，包括箱体，所述箱体的底部内壁上开设有第一转动孔，所述第一转动孔内转动安装有转动柱，所述转动柱贯穿第一转动孔，所述箱体的底部固定安装有固定块，所述固定块的顶部开设有固定槽，所述固定槽的底部内壁上固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴上和转动柱的底端固定连接，所述转动柱的顶部固定安装有第一锥形齿轮，所述箱体的两侧内壁上均开设有第二转动孔，两个第二转动孔内分别转动安装有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴分别贯穿对应的第二转动孔。本发明实用性高，救援时火灾熄灭效率高，且信息收集效率高，提高了救援效率。
但上述技术中的消防机器人在遇到复杂地形的火灾现场时，尤其在凹凸不平的地面上运动时容易发生倾倒侧翻的情况，从而影响机器人对火灾现场的有效勘测。
鉴于此，本发明提供了防爆消防机器人，通过设置消防机器人的结构，使得机器人的壳体在侧翻后能够进行有效的复位，并使得辊轮能够始终与地面接触贴合并能带动壳体稳定前行，防止机器人因发生侧翻而无法继续前行的情况，大大提高了机器人应对复杂火灾现场的能力，使得消防机器人能够对火灾现场进行稳定有效的勘测。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了防爆消防机器人，通过设置消防机器人的结构，使得机器人的壳体在侧翻后能够进行有效的复位，并使得辊轮能够始终与地面接触贴合并能带动壳体稳定前行，防止机器人因发生侧翻而无法继续前行的情况，大大提高了机器人应对复杂火灾现场的能力，使得消防机器人能够对火灾现场进行稳定有效的勘测。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：防爆消防机器人，包括壳体；所述壳体为球形状，所述壳体内部设置有工作腔，所述工作腔的底端中部固连有平衡块，所述平衡块两侧的壳体底端对称开设有驱动槽，所述驱动槽内部两端对称安装有驱动电机，所述驱动电机端部通过转轴分别连接有与地面相贴合的辊轮，所述壳体内部设有能够对外部环境进行拍摄的摄像头，所述壳体内设有控制器，所述控制器用于控制机器人的自动运行；工作时，现有技术中的消防机器人在遇到复杂地形的火灾现场时，尤其在凹凸不平的地面上运动时容易发生倾倒侧翻的情况，从而影响机器人对火灾现场的有效勘测；而本发明中的消防机器人在工作时，控制器能够通过控制驱动电机的工作，使得转轴带动各个辊轮进行转动，从而使得壳体在辊轮的带动下进行运动，同时通过控制辊轮的转动速度，使得壳体两侧的辊轮在转速差的作用下能够调整自身的前进方向，同时当壳体在遇到凹凸不平的地面时，此时壳体能够依靠球形的表面进行滚动，并能够在平衡块的重心作用下进行有效的复位，使得辊轮能够始终与地面接触贴合并能带动壳体稳定前行，防止机器人因发生侧翻而无法继续前行的情况，大大提高了机器人应对复杂火灾现场的能力，使得消防机器人能够对火灾现场进行稳定有效的勘测。
优选的，所述壳体内部设有平衡板，所述平衡板内部设有转槽，所述转槽内转动连接有转球，所述转球底端设有连接杆，所述连接杆底端设有重力块，所述摄像头安装在连接杆上；工作时，当壳体发生歪斜时，此时设置的连接杆在重力块的作用下带动转球在转槽内部转动，使得连接杆始终处于竖直状态，从而使得连接杆上的摄像头能够对火灾现场进行稳定的拍摄，防止壳体在行进过程中发生晃动或歪斜导致摄像头同步晃动或歪斜，从而影响摄像头对火灾现场稳定拍摄的情况，进一步提高了机器人在工作时的稳定性。
优选的，所述电机一侧的壳体内分别设有支撑板，所述支撑板上分别设有水囊，所述水囊底端所对应的转轴侧壁上设有压板，所述转轴转动时能够带动压板外端对顶部的水囊进行挤压，所述壳体侧壁上开设有出水槽，所述出水槽内端与水囊之间通过水管相连；工作时，在壳体行进的过程中，转轴能够带动压板同步转动，并对一侧的水囊进行间歇性的挤压，此时水囊在受压时能够将内部的冷却水通过水管压入出水槽处，并能够从出水槽喷出至壳体外表面，从而能够对壳体外表面进行降温，防止壳体外表面温度过高而影响机器人有效工作的情况。
优选的，所述出水槽设置在壳体竖直轴线顶端所对应的外表面处，且所述水管与水囊的底端相连；工作时，通过设置出水槽的位置，使得从出水槽喷出的冷却水能够从壳体最顶端自上至下的向四周流动，从而使得冷却水能够更大面积的与壳体外表面接触并对其冷却，使得壳体外表面能够更充分均匀的降温，同时通过将水管设置在水囊底端，使得冷却水能够通过水囊最底端的水管更充分流出，有效的提高了水囊内部冷却水的利用效果。
优选的，所述壳体顶端设有能够对出水槽顶端进行遮挡的弧形板；工作时，当冷却水从出水槽喷出时，此时喷出的冷却水能够打在顶端的弧形板上，使得打在弧形板上的水流能够更均匀的散开或沿着弧形板的板面向各个方向顺流，此时从出水槽喷出的冷却水能够更充分均匀的落在壳体外表面，并使得壳体外表面得到更充分均匀的降温处理，防止水流在喷出时集中成束而对壳体外表面降温效果不佳的情况，同时也防止直接喷出的水流落在外界物体上而难以流动至壳体外表面的情况，进一步提高了壳体外表面的冷却效果。
优选的，所述出水槽的开口处设有能够对出水槽顶端进行封堵的压力球，所述压力球底端与出水槽内端之间连接有弹性体，所述弧形板与对应的壳体外表面之间设有吸水层，所述出水槽内端与水管相连通的位置处分别设有单向阀；工作时，当水囊中的冷却水通过水管被挤出时，此时冷却水在单向阀的作用下预先保存在压力球内侧的出水槽腔室中，当该腔室中的水流积满后，当冷却水再次被压入出水槽内部时，此时压力球在内端水压的作用下向出水槽外端滑动，同时从出水槽内部溢出的水流能够被吸水层吸收并保存在内部，此时运动的压力球能够对其顶端的吸水层进行挤压，使得吸水层在受压后能够将内部储存的冷却水压出，此时被压出的冷却水能够沿着壳体外表面的各个方向平缓的流动并对其降温；通过吸水层预先将冷却水进行保存并稳定释放，防止水流在直接喷洒后因发生迸溅而使得冷却水的有效用量减少的情况，从而大大提高了水囊内部冷却水的利用率。
优选的，所述压力球的侧壁上连接有压力板，所述压力板外端分别贯穿吸水层内部；工作时，当压力球向上运动时，此时压力球能够带动压力板对吸水层顶部进行更充分的压缩，同时压力板在向下运动时能够对吸水层底部进行压缩，从而使得吸水层内部储存的冷却水能够更及时充分的压出并对壳体进行降温，进一步提高了壳体外表面的降温效果。
优选的，所述壳体由两个半球形的单元壳组成，且两单元壳相互配合的端部分别设置有环形的延伸部与凹陷部，且所述延伸部与凹陷部螺纹相连；工作时，通过设置壳体的组成与连接方式，使得壳体更加方便拆卸与安装，同时壳体在安装后外表面更加光滑平整，从而方便壳体的有效滚动与复位，进一步提高了机器人的使用效果。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置消防机器人的结构，使得机器人的壳体在侧翻后能够进行有效的复位，并使得辊轮能够始终与地面接触贴合并能带动壳体稳定前行，防止机器人因发生侧翻而无法继续前行的情况，大大提高了机器人应对复杂火灾现场的能力，使得消防机器人能够对火灾现场进行稳定有效的勘测。
2.本发明通过设置壳体的组成与连接方式，使得壳体更加方便拆卸与安装，同时壳体在安装后外表面更加光滑平整，从而方便壳体的有效滚动与复位，进一步提高了机器人的使用效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是图2中A处的放大图；
图4是图2中B处的放大图；
图5是本发明的局部结构示意图；
图中：壳体1、工作腔2、平衡块3、驱动槽4、驱动电机5、转轴6、辊轮7、摄像头8、平衡板9、转球10、连接杆11、重力块12、支撑板13、水囊14、压板15、出水槽16、水管17、弧形板18、压力球19、弹性体20、吸水层21、单向阀22、压力板23、单元壳24、延伸部25、凹陷部26。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图5所示，本发明所述的防爆消防机器人，包括壳体1；所述壳体1为球形状，所述壳体1内部设置有工作腔2，所述工作腔2的底端中部固连有平衡块3，所述平衡块3两侧的壳体1底端对称开设有驱动槽4，所述驱动槽4内部两端对称安装有驱动电机5，所述驱动电机5端部通过转轴6分别连接有与地面相贴合的辊轮7，所述壳体1内部设有能够对外部环境进行拍摄的摄像头8，所述壳体1内设有控制器，所述控制器用于控制机器人的自动运行；工作时，现有技术中的消防机器人在遇到复杂地形的火灾现场时，尤其在凹凸不平的地面上运动时容易发生倾倒侧翻的情况，从而影响机器人对火灾现场的有效勘测；而本发明中的消防机器人在工作时，控制器能够通过控制驱动电机5的工作，使得转轴6带动各个辊轮7进行转动，从而使得壳体1在辊轮7的带动下进行运动，同时通过控制辊轮7的转动速度，使得壳体1两侧的辊轮7在转速差的作用下能够调整自身的前进方向，同时当壳体1在遇到凹凸不平的地面时，此时壳体1能够依靠球形的表面进行滚动，并能够在平衡块3的重心作用下进行有效的复位，使得辊轮7能够始终与地面接触贴合并能带动壳体1稳定前行，防止机器人因发生侧翻而无法继续前行的情况，大大提高了机器人应对复杂火灾现场的能力，使得消防机器人能够对火灾现场进行稳定有效的勘测。
作为本发明的一种实施方式，所述壳体1内部设有平衡板9，所述平衡板9内部设有转槽，所述转槽内转动连接有转球10，所述转球10底端设有连接杆11，所述连接杆11底端设有重力块12，所述摄像头8安装在连接杆11上；工作时，当壳体1发生歪斜时，此时设置的连接杆11在重力块12的作用下带动转球10在转槽内部转动，使得连接杆11始终处于竖直状态，从而使得连接杆11上的摄像头8能够对火灾现场进行稳定的拍摄，防止壳体1在行进过程中发生晃动或歪斜导致摄像头8同步晃动或歪斜，从而影响摄像头8对火灾现场稳定拍摄的情况，进一步提高了机器人在工作时的稳定性。
作为本发明的一种实施方式，所述电机一侧的壳体1内分别设有支撑板13，所述支撑板13上分别设有水囊14，所述水囊14底端所对应的转轴6侧壁上设有压板15，所述转轴6转动时能够带动压板15外端对顶部的水囊14进行挤压，所述壳体1侧壁上开设有出水槽16，所述出水槽16内端与水囊14之间通过水管17相连；工作时，在壳体1行进的过程中，转轴6能够带动压板15同步转动，并对一侧的水囊14进行间歇性的挤压，此时水囊14在受压时能够将内部的冷却水通过水管17压入出水槽16处，并能够从出水槽16喷出至壳体1外表面，从而能够对壳体1外表面进行降温，防止壳体1外表面温度过高而影响机器人有效工作的情况。
作为本发明的一种实施方式，所述出水槽16设置在壳体1竖直轴线顶端所对应的外表面处，且所述水管17与水囊14的底端相连；工作时，通过设置出水槽16的位置，使得从出水槽16喷出的冷却水能够从壳体1最顶端自上至下的向四周流动，从而使得冷却水能够更大面积的与壳体1外表面接触并对其冷却，使得壳体1外表面能够更充分均匀的降温，同时通过将水管17设置在水囊14底端，使得冷却水能够通过水囊14最底端的水管17更充分流出，有效的提高了水囊14内部冷却水的利用效果。
作为本发明的一种实施方式，所述壳体1顶端设有能够对出水槽16顶端进行遮挡的弧形板18；工作时，当冷却水从出水槽16喷出时，此时喷出的冷却水能够打在顶端的弧形板18上，使得打在弧形板18上的水流能够更均匀的散开或沿着弧形板18的板面向各个方向顺流，此时从出水槽16喷出的冷却水能够更充分均匀的落在壳体1外表面，并使得壳体1外表面得到更充分均匀的降温处理，防止水流在喷出时集中成束而对壳体1外表面降温效果不佳的情况，同时也防止直接喷出的水流落在外界物体上而难以流动至壳体1外表面的情况，进一步提高了壳体1外表面的冷却效果。
作为本发明的一种实施方式，所述出水槽16的开口处设有能够对出水槽16顶端进行封堵的压力球19，所述压力球19底端与出水槽16内端之间连接有弹性体20，所述弧形板18与对应的壳体1外表面之间设有吸水层21，所述出水槽16内端与水管17相连通的位置处分别设有单向阀22；工作时，当水囊14中的冷却水通过水管17被挤出时，此时冷却水在单向阀22的作用下预先保存在压力球19内侧的出水槽16腔室中，当该腔室中的水流积满后，当冷却水再次被压入出水槽16内部时，此时压力球19在内端水压的作用下向出水槽16外端滑动，同时从出水槽16内部溢出的水流能够被吸水层21吸收并保存在内部，此时运动的压力球19能够对其顶端的吸水层21进行挤压，使得吸水层21在受压后能够将内部储存的冷却水压出，此时被压出的冷却水能够沿着壳体1外表面的各个方向平缓的流动并对其降温；通过吸水层21预先将冷却水进行保存并稳定释放，防止水流在直接喷洒后因发生迸溅而使得冷却水的有效用量减少的情况，从而大大提高了水囊14内部冷却水的利用率。
作为本发明的一种实施方式，所述压力球19的侧壁上连接有压力板23，所述压力板23外端分别贯穿吸水层21内部；工作时，当压力球19向上运动时，此时压力球19能够带动压力板23对吸水层21顶部进行更充分的压缩，同时压力板23在向下运动时能够对吸水层21底部进行压缩，从而使得吸水层21内部储存的冷却水能够更及时充分的压出并对壳体1进行降温，进一步提高了壳体1外表面的降温效果。
作为本发明的一种实施方式，所述壳体1由两个半球形的单元壳24组成，且两单元壳24相互配合的端部分别设置有环形的延伸部25与凹陷部26，且所述延伸部25与凹陷部26螺纹相连；工作时，通过设置壳体1的组成与连接方式，使得壳体1更加方便拆卸与安装，同时壳体1在安装后外表面更加光滑平整，从而方便壳体1的有效滚动与复位，进一步提高了机器人的使用效果。
工作时，控制器能够通过控制电机的工作，使得转轴6能够带动各个辊轮7进行转动，从而使得壳体1在辊轮7的带动下进行运动，同时通过控制辊轮7的转动速度，使得壳体1两侧的辊轮7在速度差的作用下能够调整自身的前进方向，同时当壳体1在遇到凹凸不平的地面时，此时壳体1能够依靠球形的表面进行滚动，并能够在平衡块3的重心作用下进行有效的复位，使得辊轮7能够始终与地面接触贴合并能带动壳体1稳定前行，防止机器人因发生侧翻而无法继续前行的情况，大大提高了机器人应对复杂火灾现场的能力，使得消防机器人能够对火灾现场进行稳定有效的勘测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.防爆消防机器人，包括壳体(1)；其特征在于：所述壳体(1)为球形状，所述壳体(1)内部设置有工作腔(2)，所述工作腔(2)的底端中部固连有平衡块(3)，所述平衡块(3)两侧的壳体(1)底端对称开设有驱动槽(4)，所述驱动槽(4)内部两端对称安装有驱动电机(5)，所述驱动电机(5)端部通过转轴(6)分别连接有与地面相贴合的辊轮(7)，所述壳体(1)内部设有能够对外部环境进行拍摄的摄像头(8)，所述壳体(1)内设有控制器，所述控制器用于控制机器人的自动运行。
2.根据权利要求1所述的防爆消防机器人，其特征在于：所述壳体(1)内部设有平衡板(9)，所述平衡板(9)内部设有滚槽，所述滚槽内转动连接有转球(10)，所述转球(10)底端设有连接杆(11)，所述连接杆(11)底端设有重力块(12)，所述摄像头(8)安装在连接杆(11)上。
3.根据权利要求1所述的防爆消防机器人，其特征在于：所述电机一侧的壳体(1)内分别设有支撑板(13)，所述支撑板(13)上分别设有水囊(14)，所述水囊(14)底端所对应的转轴(6)侧壁上设有压板(15)，所述转轴(6)转动时能够带动压板(15)外端对顶部的水囊(14)进行挤压，所述壳体(1)侧壁上开设有出水槽(16)，所述出水槽(16)内端与水囊(14)之间通过水管(17)相连。
4.根据权利要求3所述的防爆消防机器人，其特征在于：所述出水槽(16)设置在壳体(1)竖直轴线顶端所对应的外表面处，且所述水管(17)与水囊(14)的底端相连。
5.根据权利要求4所述的防爆消防机器人，其特征在于：所述壳体(1)顶端设有能够对出水槽(16)顶端进行遮挡的弧形板(18)。
6.根据权利要求5所述的防爆消防机器人，其特征在于：所述出水槽(16)的开口处设有能够对出水槽(16)顶端进行封堵的压力球(19)，所述压力球(19)底端与出水槽(16)内端之间连接有弹性体(20)，所述弧形板(18)与对应的壳体(1)外表面之间设有吸水层(21)，所述出水槽(16)内端与水管(17)相连通的位置处分别设有单向阀(22)。
7.根据权利要求6所述的防爆消防机器人，其特征在于：所述压力球(19)的侧壁上连接有压力板(23)，所述压力板(23)外端分别贯穿吸水层(21)内部。
8.根据权利要求1所述的防爆消防机器人，其特征在于：所述壳体(1)由两个半球形的单元壳(24)组成，且两单元壳(24)相互配合的端部分别设置有环形的延伸部(25)与凹陷部(26)，且所述延伸部(25)与凹陷部(26)螺纹相连。
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