CN106924907A - 一种智能灭火救生机器人 - Google Patents

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Abstract

一种智能灭火救生机器人，包括电锤、两个机械臂、四个伸缩缸、四个第一步进电机、四个第二步进电机、四个轮子、两个第三步进电机、两个齿轮、舱门、高压喷头、两个第一电缸、旋转板、软管、泵、水箱、空气净化器、急救箱、氧气供给装置、机械爪、制冷机、四个轮架、救生舱、担架、第四电缸、第七步进电机，由于本发明采用了上述技术方案，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明通过泵、高压喷头，将灭火剂从水箱中喷出，并通过电机、电缸调整高压喷头角度，能够高效识别并消灭火源；通过机械臂、机械爪、电锤来破除障碍物，以便于本发明的进一步工作；通过救生舱、担架将被困者救出，能够大大降低伤亡率；通过伸缩缸控制救生舱高度，能够使本发明灵活地行走与各种复杂地形中。

Description

一种智能灭火救生机器人
技术领域
本发明涉及消防灭火机械设备技术领域，特别涉及一种智能灭火救生机器人。
背景技术
在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，当火势较大时，消防员进入灾区灭火是非常具有危险性的，因此使用消防机器人进行灭火工作，不仅能够有效控制火势，还能够保证消防人员的人身安全，然而目前市场上的消防灭火机器人虽然能够有效控制火势，但是当发现有被困人员时，仍束手无策，需要消防人员进入灾区进行抢救，这样不仅效率低下，也难以保证被困者和消防人员的人身安全，如申请号为201610995648.6的《一种用于消防灭火的机器人》，其驱动装置能够使灭火弹自动上镗，发射筒设有红外发射器，可以自动发射灭火弹，可以无人的情况下进行灭火，减少人员伤亡，但是无法及时抢救伤员。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种智能灭火救生机器人，自动化程度高，能够高效灭火，并能够解救被困伤员。
本发明采取的技术方案为：一种智能灭火救生机器人，包括电锤、两个机械臂、四个伸缩缸、四个第一步进电机、四个第二步进电机、四个轮子、两个第三步进电机、两个齿轮、舱门、高压喷头、两个第一电缸、旋转板、软管、泵、水箱、空气净化器、急救箱、氧气供给装置、机械爪、制冷机、四个轮架、救生舱、担架、第四电缸、第七步进电机，其特征在于：所述救生舱采用耐高温、隔热材料，其内部空间能够容纳一个成年人匍匐进入，救生舱内部底面的中间位置设有纵向的燕尾槽，救生舱两侧面底部各设有一个矩形槽，担架底部中间位置设有与救生舱内部底面的中间位置设有的燕尾槽相对应的燕尾导轨，担架两侧面各设有矩形槽，在矩形槽内各安装有齿条，且齿条高度小于矩形槽深度，担架通过其底部的燕尾导轨配合安装在救生舱内部的底面，两个第三步进电机竖直向下分别固定安装在救生舱侧面，两个齿轮分别固定安装在两个第三步进电机电机轴上，两个齿轮分别穿过救生舱两侧面底部各设有的矩形槽与担架两侧的齿条啮合；
所述四个伸缩缸分别竖直向下固定安装在救生舱两侧面的前后两端，四个第一步进电机分别竖直向下固定安装在四个伸缩缸的伸缩杆上，四个轮架分别固定安装在四个第一步进电机的伸缩杆上，四个轮子分别转动安装在四个轮架上，四个第二步进电机分别固定安装在四个轮架侧面，其电机轴分别与四个轮子侧面中心相固定；
所述两个机械臂分别固定安装在救生舱两侧面前部的上端，两个机械臂各包括第四步进电机、第二电缸、第五步进电机、第一支架、第二支架、第六步进电机，第二支架水平固定安装在救生舱两侧面前部的上端，第六步进电机固定安装在第二支架侧面，第一支架底部铰接在第二支架侧面，并与第六步进电机的电机轴相固定，第五步进电机固定安装在第一支架侧面，第二电缸底部铰接在第一支架上，并与第五步进电机的电机轴相固定，第四步进电机底部固定安装在第二电缸的伸缩杆上，电锤固定在左边的机械臂的顶部，机械爪固定安装右边的机械臂的顶部；
机械爪包括分别包括两个爪、两个第三电缸、主架，两个爪底部分别铰接在主架端部的两侧，两个第三电缸下端分别铰接在主架中部的两侧，其上端分别铰接在两个爪的中部；
所述舱门顶部铰接在救生舱前端的顶部，第四电缸底部铰接在救生舱内部上表面前部的中间位置，其伸缩杆铰接在舱门内表面中部的中间位置，空气净化器固定安装在救生舱左侧面后部的上部，能够将救生舱内的烟排出，制冷机固定安装在救生舱右侧面后部的上部，能够降低救生舱内的温度，急救箱固定安装在救生舱后表面的上部，并与救生舱内部相同，用于放置急救用品以及与外界交流的无线电设备，所述氧气供给装置固定安装救生舱后表面的下部，能够保证舱内氧气充足；
所述第七步进电机竖直固定安装在救生舱顶部前端的中间位置，旋转板中心处设有圆形通孔，竖直固定安装在第七步进电机的电机轴上，两个第一电缸底部分别铰接在旋转板前表面中间位置上下端，两个第一电缸的伸缩杆分别铰接在高压喷头上下端，水箱中盛放有灭火剂，其固定安装在救生舱顶部的后端，泵固定安装在救生舱顶部，并与水箱连接，软管一端连接泵，另一端连接高压喷头。
由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：本发明通过泵、高压喷头，将灭火剂从水箱中喷出，并通过电机、电缸调整高压喷头角度，能够高效识别并消灭火源；通过机械臂、机械爪、电锤来破除障碍物，以便于本发明的进一步工作；通过救生舱、担架将被困者救出，能够大大降低伤亡率；通过伸缩缸控制救生舱高度，能够使本发明灵活地行走与各种复杂地形中。
附图说明
图1为本发明的整体装配立体结构示意图。
图2为本发明整体装配另一角度的立体结构示意图。
图3为本发明担架的立体结构示意图。
图4为本发明机械臂的立体结构示意图。
图5为本发明机械爪的立体结构示意图。
附图标号：1-电锤；2-机械臂；3-伸缩缸；4-第一步进电机；5-第二步进电机；6-轮子；7-第三步进电机；8-齿轮；9-舱门；10-高压喷头；11-第一电缸；12-旋转板；13-软管；14-泵；15-水箱；16-空气净化器；17-急救箱；18-氧气供给装置；19-机械爪；20-制冷机；21-轮架；22-救生舱；23-担架；24-第四电缸；25-第七步进电机；201-第四步进电机；202-第二电缸；203-第五步进电机；204-第一支架；205第二支架；206-第六步进电机；1901-爪；1902-第三电缸；1903-主架。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
如图1、图2、图3、图4、图5所示的一种智能灭火救生机器人，包括电锤1、两个机械臂2、四个伸缩缸3、四个第一步进电机4、四个第二步进电机5、四个轮子6、两个第三步进电机7、两个齿轮8、舱门9、高压喷头10、两个第一电缸11、旋转板12、软管13、泵14、水箱15、空气净化器16、急救箱17、氧气供给装置18、机械爪19、制冷机20、四个轮架21、救生舱22、担架23、第四电缸24、第七步进电机25，其特征在于：所述救生舱22采用耐高温、隔热材料，其内部空间能够容纳一个成年人匍匐进入，救生舱22内部底面的中间位置设有纵向的燕尾槽，救生舱22两侧面底部各设有一个矩形槽，担架23底部中间位置设有与救生舱22内部底面的中间位置设有的燕尾槽相对应的燕尾导轨，担架23两侧面各设有矩形槽，在矩形槽内各安装有齿条，且齿条高度小于矩形槽深度，担架23通过其底部的燕尾导轨配合安装在救生舱22内部的底面，两个第三步进电机7竖直向下分别固定安装在救生舱22侧面，两个齿轮8分别固定安装在两个第三步进电机7电机轴上，两个齿轮8分别穿过救生舱22两侧面底部各设有的矩形槽与担架23两侧的齿条啮合；
所述四个伸缩缸3分别竖直向下固定安装在救生舱22两侧面的前后两端，四个第一步进电机4分别竖直向下固定安装在四个伸缩缸3的伸缩杆上，四个轮架21分别固定安装在四个第一步进电机4的伸缩杆上，四个轮子6分别转动安装在四个轮架21上，四个第二步进电机5分别固定安装在四个轮架21侧面，其电机轴分别与四个轮子侧面中心相固定；
所述两个机械臂2分别固定安装在救生舱22两侧面前部的上端，两个机械臂2各包括第四步进电机201、第二电缸202、第五步进电机203、第一支架204、第二支架205、第六步进电机206，第二支架205水平固定安装在救生舱22两侧面前部的上端，第六步进电机207固定安装在第二支架205侧面，第一支架204底部铰接在第二支架205侧面，并与第六步进电机206的电机轴相固定，第五步进电机203固定安装在第一支架204侧面，第二电缸202底部铰接在第一支架204上，并与第五步进电机203的电机轴相固定，第四步进电机201底部固定安装在第二电缸202的伸缩杆上，电锤1固定在左边的机械臂2的顶部，机械爪19固定安装右边的机械臂2的顶部；
机械爪19包括分别包括两个爪1901、两个第三电缸1902、主架1903，两个爪1901底部分别铰接在主架1903端部的两侧，两个第三电缸1902下端分别铰接在主架1903中部的两侧，其上端分别铰接在两个爪1901的中部；
所述舱门9顶部铰接在救生舱22前端的顶部，第四电缸24底部铰接在救生舱22内部上表面前部的中间位置，其伸缩杆铰接在舱门9内表面中部的中间位置，空气净化器16固定安装在救生舱左侧面后部的上部，能够将救生舱22内的烟排出，制冷机20固定安装在救生舱右侧面后部的上部，能够降低救生舱22内的温度，急救箱17固定安装在救生舱22后表面的上部，并与救生舱22内部相同，用于放置急救用品以及与外界交流的无线电设备，所述氧气供给装置固定安装救生舱22后表面的下部，能够保证舱内氧气充足；
所述第七步进电机25竖直固定安装在救生舱22顶部前端的中间位置，旋转板12中心处设有圆形通孔，竖直固定安装在第七步进电机25的电机轴上，两个第一电缸11底部分别铰接在旋转板12前表面中间位置上下端，两个第一电缸11的伸缩杆分别铰接在高压喷头10上下端，水箱15中盛放有灭火剂，其固定安装在救生舱22顶部的后端，泵14固定安装在救生舱22顶部，并与水箱15连接，软管13一端连接泵14，另一端连接高压喷头13。
本发明工作原理为：首先伸缩缸3、第一步进电机4、第二步进电机5、工作使本发明行走至火源，第七步进电机25、两个第一电缸11、高压喷头10、泵14工作，使高压喷头10向火源喷射灭火剂，将火源消灭；当遇到障碍物时，两个机械臂2、机械爪19、电锤1工作，破除并移开障碍物，当发现有被困者时，第四电缸24工作，将舱门9打开，两个第三步进电机7工作，使担架23从救生舱22中伸出，被困者躺在担架23上，然后两个第三步进电机7工作，将被困者送入救生舱22，同时空气净化器16、氧气供给装置18、制冷机20工作，将救生舱内的烟排除，并给舱内提供充足的氧气和合适的温度。

Claims (1)

1.本发明的技术方案为：一种智能灭火救生机器人，包括电锤(1)、两个机械臂(2)、四个伸缩缸(3)、四个第一步进电机(4)、四个第二步进电机(5)、四个轮子(6)、两个第三步进电机(7)、两个齿轮(8)、舱门(9)、高压喷头(10)、两个第一电缸(11)、旋转板(12)、软管(13)、泵(14)、水箱(15)、空气净化器(16)、急救箱(17)、氧气供给装置(18)、机械爪(19)、制冷机(20)、四个轮架(21)、救生舱(22)、担架(23)、第四电缸(24)、第七步进电机(25)，其特征在于：所述救生舱(22)采用耐高温、隔热材料，其内部空间能够容纳一个成年人匍匐进入，救生舱(22)内部底面的中间位置设有纵向的燕尾槽，救生舱(22)两侧面底部各设有一个矩形槽，担架(23)底部中间位置设有与救生舱(22)内部底面的中间位置设有的燕尾槽相对应的燕尾导轨，担架(23)两侧面各设有矩形槽，在矩形槽内各安装有齿条，且齿条高度小于矩形槽深度，担架(23)通过其底部的燕尾导轨配合安装在救生舱(22)内部的底面，两个第三步进电机(7)竖直向下分别固定安装在救生舱(22)侧面，两个齿轮(8)分别固定安装在两个第三步进电机(7)电机轴上，两个齿轮(8)分别穿过救生舱(22)两侧面底部各设有的矩形槽与担架(23)两侧的齿条啮合；
所述四个伸缩缸(3)分别竖直向下固定安装在救生舱(22)两侧面的前后两端，四个第一步进电机(4)分别竖直向下固定安装在四个伸缩缸(13)的伸缩杆上，四个轮架(21)分别固定安装在四个第一步进电机(4)的伸缩杆上，四个轮子(6)分别转动安装在四个轮架(21)上，四个第二步进电机(5)分别固定安装在四个轮架(21)侧面，其电机轴分别与四个轮子侧面中心相固定；
所述两个机械臂(2)分别固定安装在救生舱(22)两侧面前部的上端，两个机械臂(2)各包括第四步进电机(201)、第二电缸(202)、第五步进电机(203)、第一支架(204)、第二支架(205)、第六步进电机(206)，第二支架(205)水平固定安装在救生舱(22)两侧面前部的上端，第六步进电机(207)固定安装在第二支架(205)侧面，第一支架(204)底部铰接在第二支架(205)侧面，并与第六步进电机(206)的电机轴相固定，第五步进电机(203)固定安装在第一支架(204)侧面，第二电缸(202)底部铰接在第一支架(204)上，并与第五步进电机(203)的电机轴相固定，第四步进电机(201)底部固定安装在第二电缸(202)的伸缩杆上，电锤(1)固定在左边的机械臂(2)的顶部，机械爪(19)固定安装右边的机械臂(22)的顶部；
机械爪(19)包括分别包括两个爪(1901)、两个第三电缸(1902)、主架(1903)，两个爪(1901)底部分别铰接在主架(1903)端部的两侧，两个第三电缸(1902)下端分别铰接在主架(1903)中部的两侧，其上端分别铰接在两个爪(1901)的中部；
所述舱门(9)顶部铰接在救生舱(22)前端的顶部，第四电缸(24)底部铰接在救生舱(22)内部上表面前部的中间位置，其伸缩杆铰接在舱门(9)内表面中部的中间位置，空气净化器(16)固定安装在救生舱左侧面后部的上部，能够将救生舱(22)内的烟排出，制冷机(20)固定安装在救生舱右侧面后部的上部，能够降低救生舱(22)内的温度，急救箱(17)固定安装在救生舱(22)后表面的上部，并与救生舱(22)内部相同，用于放置急救用品以及与外界交流的无线电设备，所述氧气供给装置固定安装救生舱(22)后表面的下部，能够保证舱内氧气充足；
所述第七步进电机(25)竖直固定安装在救生舱(22)顶部前端的中间位置，旋转板(12)中心处设有圆形通孔，竖直固定安装在第七步进电机(25)的电机轴上，两个第一电缸(11)底部分别铰接在旋转板(12)前表面中间位置上下端，两个第一电缸(11)的伸缩杆分别铰接在高压喷头(10)上下端，水箱(15)中盛放有灭火剂，其固定安装在救生舱(22)顶部的后端，泵(14)固定安装在救生舱(22)顶部，并与水箱(15)连接，软管(13)一端连接泵(14)，另一端连接高压喷头(13)。
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