CN107050711A - 一种排烟消防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种排烟消防机器人，包括消防机器人钢质安装架，安装架内前端左右两侧安装有行走动力装置，行走动力装置传动连接履带式底盘，安装架后侧卡接固定有竖直放置的连接管弯头，连接管弯头上端可拆卸连接有输水管，输水管中设有电磁阀，电磁阀电连接有主控器，安装架后端中间位置焊接有风扇安装座，风扇安装座上设有风扇，风扇传动连接涡轮机，行走动力装置电连接锂电池，锂电池设有快接插头，安装架上端前方安装有探照灯和摄像头，摄像头电连接主控制器，主控制器中数据处理器通过无线通信方式将图像数据回传显示于远程遥控设备显示屏上。本发明的有益效果是：该设计具备良好的整体性且具有较低的重心位置以使其运行过程更为平稳。

Description

一种排烟消防机器人

技术领域

本发明涉及消防智能设备技术领域，尤其是涉及一种排烟消防机器人。

背景技术

目前，火灾仍是对人们的人身安全与财产安全产生严重威胁灾害之一。由于火灾现场温度极高且烟雾弥漫，以至于在火灾救援现场消防人员无法准确判断被困人员的位置以及脱险路径，而错过最佳的救援时机。为了解决这一问题，已经研制出消防机器人，但是由于消防机器人结构过于复杂在火灾现场实际操作过程中存在很高失误风险。其中，现有消防机器人中因自身部件过多，重心较高，所以会造成消防机器人存在运行稳定不佳的缺陷，尤其是在爬楼过程中还需要设置防倾倒部件，从而使得消防机器人的机构进一步复杂化，操作步骤也更为繁琐。

由此可见，如何研究出一种排烟消防机器人，具备良好的整体性且具有较低的重心位置以使其运行过程更为平稳，以免出现倾倒的状况，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种排烟消防机器人。

本发明一种排烟消防机器人，包括消防机器人钢质安装架，所述安装架内前端左右两侧安装有行走动力装置，所述行走动力装置传动连接履带式底盘，所述安装架后侧卡接固定有竖直放置的连接管弯头，所述连接管弯头上端可拆卸连接有输水管，所述输水管中设有电磁阀，所述电磁阀电连接有主控器，所述安装架后端中间位置焊接有风扇安装座，所述风扇安装座上设有用于排烟的风扇，所述风扇传动连接涡轮机，所述涡轮机在输水管中高压水的冲击下运转从而带动所述风扇旋转，所述行走动力装置电连接内置于所述安装架中的可拆卸式锂电池，所述锂电池上设置有快接插头，所述安装架上端前方位置安装有探照灯和摄像头，所述摄像头电连接所述主控制器，所述主控制器中的数据处理器通过无线通信方式将图像数据回传并显示在远程遥控设备的显示屏上。

进一步地，所述涡轮机的进水支管和出水支管分别与所述输水管通过法兰连接固定。

进一步地，所述行走动力装置为电动机。

进一步地，所述履带式底盘中的履带外表面设有横向凸棱，所述横向凸棱中间位置的厚度大于所述横梁凸棱两端厚度，相邻所述横向凸棱的间距为两端宽中间窄。

进一步地，所述安装架外侧设有不锈钢保护外壳。

进一步地，所述行走动力装置后轴上安装有离电制动型的电磁制动器。

进一步地，所述探照灯为LED灯，所述摄像头为星光级摄像头。

本发明一种排烟消防机器人，与现有技术相比具有以下优点：

首先，该排烟消防机器人中将所述行走动力装置设置于所述安装架前端而将所述风扇设于所述安装架后方，且在所述安装架中后端内部安装输水管，该设计使消防排烟机器人的整体中心集中于所述安装架中间部位，可见该设计在具备排烟能力的同时具备极高的平稳运行能力，从而有效避免其在爬楼过程中发生倾倒状况，更不用加设其他防倾倒部件，该设计使消防机器人结构更加简单，运行更加灵活轻便。

其次，通过在所述风扇的驱动力为高压水驱，该设计通过在所述输水管中增加相应的功能支管使所述涡轮机中具有进水支管和出水支管，而具体各个管路之间通过法兰连接固定即可。由于无需电动机提供运行动力，所以该设计在提升高压水流利用率的前提下赋予本发明节能的特点。此外，因为驱动用水流并未四处排放而是回流至输水管中用于火灾现场的灭火、除尘工作，所以该设计非但不会造成水资源的浪费，反而显著提升了高压水的利用率。

再者，通过将该消防机器人行走动力装置的供电电源设计为锂离子，使供电电源性能得以优化，其原因在于锂离子电池具有循环性能优越、可快速充放电、充电效率大于80％以及输出功率大等诸多优点。此外，该设计还在锂离子电池上加设快接插头，通过锂离子电池的快速插拔达到提高新旧锂离子电池更换效率更高的优点。该设计有效避免了传统的消防机器人线控供电的不便以及内部安装的蓄电池或锂离子电池组不可随意取出的弊端。

最后，所述电磁阀、探照灯、摄像头以及主控器的设置使该消防机器人具备远程控制功能，从而使处于火灾之外的消防人员进行严谨操控使消防机器人与处于火灾现场的消防人员配合度更高，从而有效完成灭火救援任务。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中行走动力装置与电磁制动器的装配图。

图中：1、风扇，2、风扇安装座，3、输水管，4、履带式底盘，5、探照灯，6、电磁制动器，7、行走动力装置。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。

如图1所示，一种排烟消防机器人，包括消防机器人钢质安装架，并在所述安装架外侧设有不锈钢保护外壳。所述不锈钢保护外壳与所述安装架通过螺栓固定连接或是通过无缝焊接均可，从而达到保护消防机器人内部结构的目的。所述安装架内前端左右两侧安装有行走动力装置7。所述行走动力装置7传动连接履带式底盘4，以提高所述消防机器人的爬坡越障能力。其中，所述行走动力装置7为更加轻便的电动机。

所述安装架后侧卡接固定有竖直放置的连接管弯头，所述连接管弯头上端可拆卸连接有输水管3，所述输水管3中设有电磁阀，所述电磁阀电连接有主控器，所述安装架后端中间位置焊接有风扇安装座2，所述风扇安装座2上设有用于排烟的风扇1。当然，所述输水管3还可通过设立支管外界防火降温喷淋装置，其中所述支管的供水情况由带有温度传感器的智能控制电磁阀进行调控。

该设计一方面促使输水管3与消防机器人构成有机整体，提高其稳定运行能力；另一方面所述行走动力装置7、风扇1安装位置以及输水管3安装位置的合理设置使消防机器人的中心整体下移，从而达到进一步提高消防机器人运行稳定性的目的，避免消防机器人在爬坡或越障过程中出现翻车倾倒的状况。

为了使所述风扇1具有节能的优点，所以所述风扇1通过传动轴等传动部件传动连接涡轮机，而所述涡轮机在输水管3中高压水的冲击下运转从而带动所述风扇1旋转。该设计通过在所述输水管3中增加相应的功能支管使所述涡轮机中具有进水支管和出水支管即可。可见该设计在提高输水压力利用率的前提下具备节约不可再生能源的优点。由于驱动用水流并未四处排放而是回流至输水管3中用于火灾现场的灭火、除尘工作，所以该设计非但不会造成水资源的浪费，反而显著提升了高压水的利用率。

当然，所述风扇1的动力装置可以将水力驱动更换为汽油机驱动。当风扇1的驱动装置为汽油机时，为了保证所述风扇1中汽油机具备更高的使用安全性，所以将所述风扇1的动力装置汽油机设于所述风扇安装座2中加以保护。而所述行走动力装置7的动力来源为锂电池，同样为了保证锂电池的安全性，所以将与行走动力装置7电连接的锂电池内置于所述安装架中加以保护。所述风扇1的开关以及档位调节均设于所述主控器中，通过遥控器实现远程控制。

此外，所述安装架后端设有电池安装槽，所述电池安装槽外侧安装有门体，所述门体与所述安装架一端为合页连接，另一端则为卡扣连接，所述锂电池上边安装于所述电池安装槽内且所述锂电池上设置有快接插头。

上述设计一方面通过门体的便捷式开启与关闭设计，以提高锂离子电池更换速度；另一方面则是通过改进所述锂离子电池与消防机器人电机3的连接方式即采用快捷插头实现快速供电的目的，可见其进一步提升了消防机器人电池更换效率。

之所以采用所述锂离子电池作为供电电源是因为具有循环性能优越、可快速充放电、充电效率大于80％、放电效率大于90％、输出功率大、使用寿命长以及不含有毒有害物质更为绿色环保等诸多优点。

为了便于对消防机器人进行远程操控，所以在所述安装架上端前方位置安装有探照灯5和摄像头，所述摄像头电连接所述主控制器，所述主控制器中的数据处理器通过无线通信方式将图像数据回传并显示在远程遥控设备的显示屏上。为了提高所述探照灯5的照明能力所以将其设计为具有节能且高亮度的LED灯。为了使所述显示屏上显示的摄像画面更加清晰，以为远程操控人员提供更加准确的调控依据，所以将所述摄像头设计为星光级摄像头。

为了使所述消防机器人具备喷雾除尘功能，所以在所述风扇1后端通过法兰连接有雾炮。为了使所述雾炮与所述输水管3之间的连接更加便捷，所以将所述雾炮的进水管与所述输水管3设计为丝扣连接。

通过在所述风扇1后方加设可拆卸连接的雾炮能使该消防机器人根据火灾具体严重程度进行相应的组装，因为在未组装所述雾炮的情况下能够进一步提升消防机器人的运行速度，若火灾现场烟雾过浓则可以采用安装有雾炮的消防机器人进行消烟以及化学物质洗消工作，可见该设计在实际应用过程中更加灵活，具备很强的适用性。

为了使所述雾炮获得更高的射程，所以将所述雾炮设计为包括直径渐缩的环管和与所述环管内侧焊接固定的雾化喷头。所述环管的设计是为了提高所述风扇1提供的风能动力。

为了进一步提高所述消防机器人的爬楼能力，所以在所述履带式底盘4中的履带外表面设有横向凸棱，所述横向凸棱中间位置的厚度大于所述横梁凸棱两端厚度，相邻所述横向凸棱的间距为两端宽中间窄。该设计可显著提高履带与楼梯之间的静摩擦力，从而很顺利把住楼梯的尖端，实现快速爬楼的目的。

现有消防机器人运行速度较慢，一般不具备刹车功能。因此，在消防作业时，风扇1以及产生的后坐力以及雾炮产生的后坐力会使消防机器人前后晃动，在攀爬楼梯或爬坡时，容易滑下。

于是在所述行走动力装置7后轴上安装有离电制动型的电磁制动器6，具体结构如图2所示。该结构包括行走动力装置7的后输出轴以及电磁刹车装置，当需要执行刹车时，电磁刹车抱死使行走动力装置7的后输出轴停止转动，以到达制动的效果，从而避免消防机器人工作过程中产生的后坐力使机器人后退以及消防机器人在攀爬楼梯或爬坡时容易下滑等现象的发生。

综上所述，该消防机器人具有定位后可连续工作的优点，且其不仅使用于普通火灾现场还特别适合大型、特大型油库等需要长时间灭火的火灾现场。其具有冷却降温快，高度配合消防员作业，迅速完成排烟，大直径远距离喷射水雾，最大化吸收热量，高效去除有毒烟雾等一系列功能，从而为救援人员创造有利救援条件。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种排烟消防机器人，其特征在于：包括消防机器人钢质安装架，所述安装架内前端左右两侧安装有行走动力装置(7)，所述行走动力装置(7)传动连接履带式底盘(4)，所述安装架后侧卡接固定有竖直放置的连接管弯头，所述连接管弯头上端可拆卸连接有输水管(3)，所述输水管(3)中设有电磁阀，所述电磁阀电连接有主控器，所述安装架后端中间位置焊接有风扇安装座(2)，所述风扇安装座(2)上设有用于排烟的风扇(1)，所述风扇(1)传动连接涡轮机，所述涡轮机在输水管(3)中高压水的冲击下运转从而带动所述风扇(1)旋转，所述行走动力装置(7)电连接内置于所述安装架中的可拆卸式锂电池，所述锂电池上设置有快接插头，所述安装架上端前方位置安装有探照灯(5)和摄像头，所述摄像头电连接所述主控制器，所述主控制器中的数据处理器通过无线通信方式将图像数据回传并显示在远程遥控设备的显示屏上。

2.根据权利要求1所述的排烟消防机器人，其特征在于：所述涡轮机的进水支管和出水支管分别与所述输水管(3)通过法兰连接固定。

3.根据权利要求1所述的排烟消防机器人，其特征在于：所述行走动力装置(7)为电动机。

4.根据权利要求1所述的排烟消防机器人，其特征在于：所述履带式底盘(4)中的履带外表面设有横向凸棱，所述横向凸棱中间位置的厚度大于所述横梁凸棱两端厚度，相邻所述横向凸棱的间距为两端宽中间窄。

5.根据权利要求1所述的排烟消防机器人，其特征在于：所述安装架外侧设有不锈钢保护外壳。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的排烟消防机器人，其特征在于：所述行走动力装置(7)后轴上安装有离电制动型的电磁制动器(6)。

7.根据权利要求6所述的排烟消防机器人，其特征在于：所述探照灯(5)为LED灯，所述摄像头为星光级摄像头。