CN105666493A - 一种智能消防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能消防机器人。包括对火灾现场的环境检测。通过对火灾现场的环境分析，能够切换不同的灭火器实施灭火，并利用这些信息对火灾现场的危险程度做出合理的预测和解释做。所述装置主要包含传感器模块、舵机模块、语音模块、通信模块、电源模块、测速计程模块、灭火及报警模块、驱动模块、避障模块及车载显示模块等部分。传感器模块、灭火及报警模块和其中一个蓝牙模块构成系统的硬件部分，集成于机器人的上部。传感器模块中化学传感器能够初步检测空气中是否含有特殊化学成分，并及时发出信号，且经过信号调理模块的转换和放大后送到中央控制模块，经过处理，给消防及报警模块发出信号，消防及报警模块启动，及时进行灭火。本智能消防机器人结构简单使用方便，性能稳定，并且能自动移动到火情危险点附近进行跟踪监控。

Description

一种智能消防机器人

技术领域

本发明涉及一种智能消防机器人。包括协助消防员灭火以及自动检测并消防灭火。通过对据火灾现场的情况，各种传感器及化学传感器所反馈来的数据，自动切换到不同的模式，来进行灭火，并反馈给消防员火灾现场的数据，这些数据为营救被困人员提供了便利。

背景技术

在现代社会火灾已经成为人类生产生活中比较常见的灾害，近期在天津市滨海新区发生严重的爆炸事故，事故共造成75名天津港消防人员遇难。另外据统计，每年由于火灾造成的直接经济损失达3000亿美元以上(如果能及时预防将大幅减少损失)，要减少火灾对人身的伤害及财产损失，就要按时对一些容易发生火灾的地方检查，例如烟雾浓度，温度以及湿度的检测，但是对于火灾，光是这些事不够的，智能消防机器人就很好地弥补了这一方面。其对一些突发的火情能够及时的检测并消除火灾隐患，这样就有很好的预防作用。

另外它也可以为消防员提供火灾现场的即时情况，它还具有报警、灾情分析等温馨功能。完善的硬件系统和友善的人机交互界面，使其更具智能、环保、人性化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种智能消防机器人，用以检测和分析火灾现场烟雾浓度，温度以及湿度相关参数，可以获对一些突发的火情能够及时的检测并消除火灾隐患。

本发明所采用的技术方案是：一种智能消防机器人，系统采用模块化设计，主要包括控制模块、舵机模块、语音模块、通信模块和传感器模块，其特征在于控制模块分别与传感器模块、舵机模块、语音模块和通信模块相连，所述的传感器模块由红外传感器、化学传感器、光电传感器及烟雾传感器组成，用来监测烟雾浓度，温度以及湿度；所述的舵机模块由机器人舵机组成，用来切换不同的灭火装置；所述的语音模块用来报警；控制模块用来向消防员及时反映火灾现场的情况，并且协助消防员灭火。

本发明由于采用上述结构，本智能消防机器人的结构简单，制造的成本低，集成化程度高，便于普及。可方便地对火灾环境分析，揭示火灾现场神秘的面纱，利用这些信息对一些突发的火情能够及时的检测并消除火灾隐患，这样就有很好的预防作用。有广泛的应用价值和市场前景。

附图说明

图1是系统总体结构图

具体实施方式

下面结合附图给出具体实施例，进一步说明本发明是如何实现的。

如图1所示，一种智能消防机器人，系统采用模块化设计，主要包括控制模块、舵机模块、语音模块、通信模块和传感器模块，其特征在于控制模块分别与传感器模块、舵机模块、语音模块和通信模块相连，所述的传感器模块由红外传感器、化学传感器、光电传感器及烟雾传感器组成，用来监测烟雾浓度，温度以及湿度；所述的舵机模块由机器人舵机组成，用来切换不同的灭火装置；所述的语音模块用来报警；控制模块用来向消防员及时反映火灾现场的情况，并且协助消防员灭火。

如图1所示，所述的装有测量装置的智能消防机器人上包括有通过细导线和控制模块HT32F1656相连的2个化学传感器，便于当环境有变化时便可将信息参数采集到外部设备中进行读取分析。

如图1所示，所述的化学传感器由电极、过滤器、透气膜、电解液、电极引出线(管脚)、壳体构成，这款化学传感器与报警器配套使用，是报警器中的核心检测元件，它是以定电位电解为基本原理。当一氧化碳扩散到气体传感器时，其输出端产生电流输出，提供给报警器中的采样电路，起着将化学能转化为电能的作用。当气体浓度发生变化时，气体传感器的输出电流也随之成正比变化，经报警器的中间电路转换放大输出，以驱动不同的执行装置，完成声、光和电等检测与报警功能，与相应的控制装置一同构成了环境检测或监测报警系统。

如图1所示，所述的舵机模块主要由3个机器人专用舵机组成，在机器人机电控制系统中，舵机控制效果是性能的重要影响因素。舵机可以在微机电系统和航模中作为基本的输出执行机构，其简单的控制和输出使得单片机系统非常容易与之接口。舵机的工作原理是控制信号由接收机的通道进入信号调制芯片，获得直流偏置电压。它内部有一个基准电路，产生周期为20ms，宽度为1.5ms的基准信号，将获得的直流偏置电压与电位器的电压比较，获得电压差输出。最后，电压差的正负输出到电机驱动芯片决定电机的正反转。当电机转速一定时，通过级联减速齿轮带动电位器旋转，使得电压差为0，电机停止转动。舵机模块极大的方便了智能灭火机器人在不同灭火方式之间的切换。

本发明由于采用上述结构，提出了一种基于化学传感器的新型报警灭火及火灾环境检测的方法，设计简单，测量结果准确，性能稳定，适用广泛，并且该系统在硬件上实现了包括火灾环境检测与灭火、低功耗运行、无线传输等可置入智能消防机器人内的检测控制电路，检测精度高，节能，环保，系统使用独立的化学传感器，有广泛的市场价值和应用前景。

Claims (3)

1.一种智能消防机器人，系统采用模块化设计，主要包括控制模块、舵机模块、语音模块、通信模块和传感器模块，其特征在于控制模块分别与传感器模块、舵机模块、语音模块和通信模块相连，所述的传感器模块由红外传感器、化学传感器、光电传感器及烟雾传感器组成，用来监测烟雾浓度，温度以及湿度；所述的舵机模块由机器人舵机组成，用来切换不同的灭火装置；所述的语音模块用来报警；控制模块用来向消防员及时反映火灾现场的情况，并且协助消防员灭火。

2.根据权利要求书1所述的一种智能消防机器人，其特征在于该系统到达火灾现场后，能够在消防员的操作下进入火灾现场，并根据火灾现场的情况，各种传感器及化学传感器所反馈来的数据，自动切换到不同的模式，来进行灭火，并反馈给消防员火灾现场的数据。

3.根据权利要求书1所述的一种智能消防机器人，其特征在于通过红外传感器自动扫描火灾隐患，并实行自主灭火，并通过各种传感器及化学传感器所反馈来的数据，自动切换到不同的模式来进行灭火。