CN105056439A - 消防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机器人，特别涉及一种救火用消防机器人，包括车体，车体两侧设有行走链轮，车体上部设有喷水装置，车体前端设置翻转机构，翻转机构包括转盘及驱动转盘的驱动轴，沿转盘圆周设有若干转臂，每一转臂内设置伸缩杆，伸缩杆由伸缩前杆、伸缩后杆组成，伸缩后杆与转臂前端之间设置一弹簧，弹簧套装在伸缩前杆上，伸缩后杆后端连接一永磁体，永磁体与电磁铁相对面极性相同。本发明能够使车体自动复位，继续完成消防救火工作，提高灭火效率。

Description

消防机器人

技术领域

本发明涉及一种机器人，特别涉及一种救火用消防机器人。

背景技术

火灾是最经常、最普遍地威胁公众财产和生命安全的灾害之一，城市建设中，各种石油化工企业不断增多，城市煤气管网化，导致火灾发生频繁、危害性大。消防队员在灭火过程中，由于环境复杂多变，经常造成人员伤亡，损失巨大。

目前，消防机器人被越来越多的用于执行消防灭火任务，现有的消防机器人多具有防倾覆装置，特别是在爬楼梯等过程中能够避免机器人翻倒。然而，火灾现场的环境复杂多变，消防机器人仍然会发生倾覆、侧翻等现象，而现有的消防机器在倾覆后不能自动翻转，影响火灾的扑灭工作。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种消防机器人，车体倾覆后，能够使车体自动复位，继续完成消防救火工作，提高灭火效率。

本发明所述的消防机器人，包括车体，车体两侧设有行走链轮，车体上部设有喷水装置，车体前端设置翻转机构，翻转机构包括转盘及驱动转盘的驱动轴，沿转盘圆周设有若干转臂，每一转臂内设置伸缩杆，伸缩杆由伸缩前杆、伸缩后杆组成，伸缩后杆与转臂前端之间设置一弹簧，弹簧套装在伸缩前杆上，伸缩后杆后端连接一永磁体，永磁体与电磁铁相对面极性相同。

当车体发生倾覆时，电磁铁通电，产生磁力，电磁铁与永磁体同极相斥，永磁体推动伸缩杆向外伸出，伸缩前杆前端与地面接触，驱动轴带动转盘旋转，转盘带动伸缩杆转动，从而使倾覆的车体逐步翻转复位。当车体完成复位后，电磁铁断电，在弹簧的弹力作用下，伸缩杆向内收缩，此时，伸缩杆前端脱离地面，车体继续前行，从而实现车体的自动复位。

所述的伸缩前杆前端具有直角折弯。

所述的直角折弯外侧面设置锯齿，通过锯齿可以增强对地面的抓取力，使伸缩前杆对地面的抓取牢固。

所述的转臂设置3～10组。

所述的车体两侧设有辅助支撑机构，辅助支撑机构包括固定座、横向支架、展臂及电缸，固定座连接转轴，转轴连接驱动装置，展臂上端铰接在横向支架上，展臂下端连接一水平支撑体，电缸设置在固定座上，其输出端连接展臂，通过电缸动作，将展臂打开，展臂下端支撑体支撑一侧地面，与翻转机构共同作用，将车体复位。

所述的车体底部设有翻转角度定位装置，翻转角度定位装置包括定位盘、重力锤，定位盘上设有基准点，重力锤上端设有角度传感器，通过角度传感器可感应车体的翻转角度，并将角度信息反馈至控制系统，从而控制翻转机钩及辅助支撑机构的动作。

工作时，通过车体底部的翻转角度定位装置获取车体的倾斜角度信息，当车体侧翻超过一定角度时，可判定车体发生倾覆。此时，控制系统发信号给翻转机构，电磁铁通电，产生磁力，电磁铁与永磁体同极相斥，永磁体推动伸缩杆向外伸出，伸缩前杆前端与地面接触，驱动轴带动转盘旋转，转盘带动伸缩杆转动，同时，辅助支撑机构的电缸动作，根据角度反馈信息，将车体对应侧的展臂打开，展臂下端支撑体推向地面，从而使倾覆的车体逐步翻转复位。当车体完成复位后，电磁铁断电，在弹簧的弹力作用下，伸缩杆向内收缩，此时，伸缩前杆前端脱离地面。同时，电缸将展臂收回，车体继续前行，从而实现车体的自动复位。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

1、通过设置翻转机构，使车体在倾覆时，能够使车体自动复位，继续完成消防救火工作，提高灭火效率。

2、通过在伸缩后杆与转臂前端之间设置弹簧，使车体复位后，伸缩杆自动回复到初始状态，避免干涉车体的运行，同时，在伸缩杆与地面接触时，通过弹簧自动调整接触的力度，避免与地面硬碰硬发生损坏，并且有利于增强与地面的抓取力度，便于复位。

3、通过设置辅助支撑机构，与翻转机构共同作用，便于将车体复位。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是翻转机构结构示意图；

图3是翻转角度定位装置结构示意图；

图4是辅助支撑机构结构示意图。

图中：1、车体；2、喷水装置；3、翻转机构；3.1、驱动轴；3.2、转盘；3.3、电磁铁；3.4、永磁体；3.5、伸缩后杆；3.6、弹簧；3.7、伸缩前杆；3.8、锯齿；3.9、转臂；4、行走链轮；5、辅助支撑机构；6、定位盘；7、重力锤；8、基准点；9、转轴；10、固定座；11、横向支架；12、展臂；13、支撑体；14、电缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述。

如图1所示，本消防机器人包括车体1，车体1两侧设有行走链轮4，车体1上部设有喷水装置2，车体1前端设置翻转机构3，车体1两侧设有辅助支撑机构5，辅助支撑机构5位于行走链轮4上方。

如图2所示，翻转机构3包括转盘3.2及驱动转盘3.2的驱动轴3.1，驱动轴3.1连接驱动装置。沿转盘3.2圆周设有若干转臂3.9，转臂3.9根据需要可设置3～10组，每一转臂3.9内设置伸缩杆，伸缩杆由伸缩前杆3.7、伸缩后杆3.5组成，伸缩后杆3.5与转臂3.9前端之间设置一弹簧3.6，弹簧3.6套装在伸缩前杆3.7上，伸缩后杆3.5后端连接一永磁体3.4，当电磁铁3.3通电时，永磁体3.4与电磁铁3.3相对面极性相同，伸缩前杆3.7前端具有直角折弯，直角折弯外侧面设置锯齿3.8，通过锯齿3.8可以增强对地面的抓取力，使伸缩前杆3.7对地面的抓取牢固。

如图3所示，车体1底部设有翻转角度定位装置，翻转角度定位装置包括定位盘6、重力锤7，定位盘6上设有基准点8，重力锤7上端设有角度传感器，重力锤7在重力作用下始终沿竖直方向向下，基准点8与中心连线与重力锤7的夹角可判断处车体的倾斜度。

如图4所示，辅助支撑机构5包括固定座10、横向支架11、展臂12及电缸14，固定座10连接转轴9，转轴9连接驱动装置，展臂12上端铰接在横向支架11上，展臂12下端连接一水平支撑体13，电缸14设置在固定座10上，其输出端连接展臂12。

工作过程：

工作时，通过车体1底部的翻转角度定位装置获取车体1的倾斜角度信息，当车体1侧翻超过一定角度时，可判定车体1发生倾覆。此时，控制系统发信号给翻转机构3，电磁铁3.3通电，产生磁力，电磁铁3.3与永磁体3.4同极相斥，永磁体3.4推动伸缩杆向外伸出，伸缩前杆3.7前端与地面接触，驱动轴3.1带动转盘3.2旋转，转盘3.2带动伸缩杆转动，同时，辅助支撑机构5的电缸14动作，根据角度反馈信息，将车体1对应侧的展臂12打开，展臂12下端支撑体13推向地面，从而使倾覆的车体1逐步翻转复位。当车体1完成复位后，电磁铁3.3断电，在弹簧3.6的弹力作用下，伸缩杆向内收缩，此时，伸缩前杆3.7前端脱离地面。同时，电缸14将展臂12收回，车体1继续前行，从而实现车体1的自动复位。

Claims (6)

1.一种消防机器人，包括车体(1)，车体(1)两侧设有行走链轮(4)，车体(1)上部设有喷水装置(2)，其特征在于：车体(1)前端设置翻转机构(3)，翻转机构(3)包括转盘(3.2)及驱动转盘(3.2)的驱动轴(3.1)，沿转盘(3.2)圆周设有若干转臂(3.9)，每一转臂(3.9)内设置伸缩杆，伸缩杆由伸缩前杆(3.7)、伸缩后杆(3.5)组成，伸缩后杆(3.5)与转臂(3.9)前端之间设置一弹簧(3.6)，弹簧(3.6)套装在伸缩前杆(3.7)上，伸缩后杆(3.5)后端连接一永磁体(3.4)，永磁体(3.4)与电磁铁(3.3)相对面极性相同。

2.根据权利要求1所述的消防机器人，其特征在于：所述的伸缩前杆(3.7)前端具有直角折弯。

3.根据权利要求2所述的消防机器人，其特征在于：所述的直角折弯外侧面设置锯齿(3.8)。

4.根据权利要求1所述的消防机器人，其特征在于：所述的转臂(3.9)设置3～10组。

5.根据权利要求1所述的消防机器人，其特征在于：所述的车体(1)两侧设有辅助支撑机构(5)，辅助支撑机构(5)包括固定座(10)、横向支架(11)、展臂(12)及电缸(14)，固定座(10)连接转轴(9)，转轴(9)连接驱动装置，展臂(12)上端铰接在横向支架(11)上，展臂(12)下端连接一水平支撑体(13)，电缸(14)设置在固定座(10)上，其输出端连接展臂(12)。

6.根据权利要求1～5任一所述的消防机器人，其特征在于：所述的车体(1)底部设有翻转角度定位装置，翻转角度定位装置包括定位盘(6)、重力锤(7)，定位盘(6)上设有基准点(8)，重力锤(7)上端设有角度传感器。