CN107233681A - 一种基于物联网的用于灭火的智能机器人 - Google Patents

一种基于物联网的用于灭火的智能机器人 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于物联网的用于灭火的智能机器人，包括机体、灭火机构、清障机构、移动机构和中控机构，灭火机构包括水箱、转动机构、伸缩机构和水枪头，伸缩机构包括液压缸、液压管和若干伸缩组件，伸缩组件包括密封缸、连接管、伸缩杆和滑套，清障机构包括收放机构、摆动机构和夹取机构，摆动机构包括若干依次首尾相连的摆动组件，摆动组件包括第五电机、第五驱动轴、壳体和导向组件，导向组件包括导向杆、导向块和导向槽；该基于物联网的用于灭火的智能机器人中，灭火机构灵活的伸缩及上下摇摆，便可方便的控制灭火范围及方向；清障机构灵活的伸缩与弯曲，便可方便的清除障碍物，让机器人灵活移动。

Description

一种基于物联网的用于灭火的智能机器人
技术领域
本发明涉及智能机器人领域，特别涉及一种基于物联网的用于灭火的智能机器人。
背景技术
目前在救火现场进行救火时，在火点附近往往部署有消防栓。但是，需要人员到达现场连接灭火装置后才能进行灭火，不能够及时进行火场火点的控制，往往拖延救援时间。
后来市场上出现了各种样式的灭火机器人，但是其效果还是很单一，不能适应火灾现场各式的复杂环境。火灾总是让人们不寒而栗，当看新闻时，电视屏幕上的那一幕幕令人心痛的场景，因此需要一种可以实时对现场进行监控，且适应火灾现场复杂环境的新型多功能灭火机器人。
现有的灭火机器人,在进行工作时，由于其水枪长短固定，在灭火范围上就会存在灭火距离不便调节，功能过于单一的情况，从而降低了灭火机器人的实用性；而且火灾现场，情况复杂，经常会有各式障碍物的情况，机器人经常存在移动不方便的情况，这就严重影响了火灾救援的速度和可行性，大大影响了灭火机器人的实用性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于灭火的智能机器人。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于灭火的智能机器人，包括机体、灭火机构、清障机构、移动机构和中控机构，所述灭火机构设置在机体的上方，所述清障机构设置在机体上，所述移动机构设置在机体的底部，所述灭火机构、清障机构和移动机构均与中控机构电连接；
所述灭火机构包括水箱、转动机构、伸缩机构和水枪头，所述水箱设置在机体的内部且与水枪头连通，所述转动机构通过伸缩机构与水枪头传动连接，所述转动机构设置在机体上，所述转动机构与伸缩机构之间设有第二电机，所述第二电机设置在转动机构的上方且通过第二电机的第二驱动轴与伸缩机构传动连接；
所述伸缩机构包括设置在机体内部的液压缸、液压管和若干伸缩组件，所述液压缸通过液压管与各伸缩组件连通，各伸缩组件依次首尾相连，第一个伸缩组件与第二电机传动连接，最后一个伸缩组件与水枪头传动连接；
所述伸缩组件包括密封缸、连接管、伸缩杆和滑套，所述密封缸通过连接管与液压管连通，所述密封缸的一侧设有开口，所述伸缩杆的一端通过开口位于密封缸的内部，所述伸缩杆的另一端与相邻的密封缸连接，所述滑套套设在伸缩杆的外周且与相邻的密封缸固定连接，所述滑套的内壁设有限位块，所述伸缩杆的外周与限位块对应的位置设有与限位块匹配的限位槽；
灭火机构的工作原理是：当灭火机构需要工作时，第二电机工作通过第二驱动轴旋转控制水枪头及伸缩机构上下摇摆，同时第一电机工作控制第一驱动轴旋转便可调节水枪头的左右摇摆方向，且第一驱动轴内部有液压缸可通过液压油管向伸缩结构的密封缸内输入或吸出液压油，以推动伸缩杆的前后移动，伸缩杆的外周设有限位槽，且伸缩杆的外部由带有限位块的滑套与之磨合匹配，限制伸缩距离，以达到控制伸缩结构长短的目的。在伸缩机构的一端带有水枪头，与之连接的是通过水管连接的水箱，这样便完成了整个灭火机构的工作进程，以达到灵活灭火救援的目的。
所述清障机构包括收放机构、摆动机构和夹取机构，所述收放机构通过摆动机构与夹取机构传动连接，所述摆动机构包括若干依次首尾相连的摆动组件，所述摆动组件包括第五电机、第五驱动轴、壳体和导向组件，所述第五驱动轴设置在壳体的一端，所述第五电机通过第五驱动轴与壳体传动连接，所述第五电机设置在相邻的壳体的一端，所述导向组件设置在第五电机与壳体之间；
所述导向组件包括导向杆、导向块和设置在壳体上的导向槽，所述导向块设置在导向槽的内部，所述导向杆的一端与第五电机铰接，所述导向杆的另一端与导向块铰接；
清障机构的工作原理是：当清障机构需要进行工作清障时，第三电机工作使第三驱动轴转动从而控制第一齿轮转动，且第一齿轮与壳体上的传动齿啮合，以达到清障机构的长短伸缩。摆动机构由若干个摆动组件组成，在摆动机构中，通过第五驱动轴上的固定槽与壳体上的固定块相连接，当清障机构需要左右弯曲时，第五电机工作，使第五驱动轴旋转，以控制各组件之间发生左右弯曲，在弯曲的同时壳体外部的导向槽内的导向块左右移动以控制清障机构的弯曲程度。同时与导向块相连接的是导向杆，可以防止清障机构在弯曲过程中的上下折列现象。当清障机构伸缩和弯曲到需要的程度时，第四电机工作使第四驱动轴工作从而控制清障钳的咬合程度，以达到夹取障碍物移动清理的目的。
所述中控机构包括面板、设置在面板上的显示界面、控制按键、状态指示灯和扬声器，所述面板的内部设有PLC，所述显示界面、控制按键、状态指示灯和扬声器均与PLC电连接，所述面板的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。
中控机构的工作原理是：当机器人需要工作时，面板上的控制按键可以调节机器人的各种工作状态，状态指示灯显示机器人的电量剩余情况，以及有无故障等详情，也都可通过显示界面进行显示提醒。工作时机器人的实时情况都可以通过高清摄像头进行现场反馈，面板内部有天线可与控制台相连接，它们均与PLC相连接，已达到控制机器人的目的。
作为优选，所述转动机构包括第一电机和第一驱动轴，所述第一电机竖向设置在机体上，所述第一电机通过第一驱动轴与第二电机传动连接。
作为优选，所述收放机构包括第三电机、第三驱动轴和第一齿轮，所述第三电机通过第三驱动轴与第一齿轮传动连接，所述壳体的下端面设有传动齿，所述传动齿与第一齿轮啮合。
作为优选，所述夹取机构包括两个夹取组件，所述夹取组件关于摆动组件的水平中心轴线镜像设置。
作为优选，所述夹取组件包括第四电机、第四驱动轴和清障钳，所述第四电机通过第四驱动轴与清障钳传动连接，所述第四电机设置在摆动机构的一端。
作为优选，所述第五驱动轴上设有固定槽，所述壳体远离第五驱动轴的一端设有与固定槽匹配的固定块。
作为优选，所述水枪头是高压水枪头。
作为优选，所述移动机构包括移动轮。
作为优选，所述机体上设有高清摄像头。
作为优选，所述显示界面为液晶显示屏。
本发明的有益效果是，该基于物联网的用于灭火的智能机器人中，灭火机构灵活的伸缩及上下摇摆，便可方便的控制灭火范围及方向；清障机构灵活的伸缩与弯曲，便可方便的清除障碍物，让机器人灵活移动。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的基于物联网的用于灭火的智能机器人的结构示意图；
图2是本发明的基于物联网的用于灭火的智能机器人的伸缩组件的结构示意图；
图3是本发明的基于物联网的用于灭火的智能机器人的滑套的结构示意图；
图4是本发明的基于物联网的用于灭火的智能机器人的清障机构的结构示意图；
图5是本发明的基于物联网的用于灭火的智能机器人的摆动组件的结构示意图；
图6是本发明的基于物联网的用于灭火的智能机器人的中控机构的结构示意图；
图中：1.机体，2.水箱，3.中控台，4.移动轮，5.清障机构，6.高清摄像头，7.第一电机，8.第一驱动轴，9.液压管，10.伸缩组件，11.水枪头，12.第二电机，13.密封缸，14.液压油管，15.伸缩杆，16.滑套，17.限位块，18.限位槽，19.第三电机，20.第三驱动轴，21.第一齿轮，22.摆动组件，23.第四电机，24.第四驱动轴，25.清障钳，26.第五电机，27.第五驱动轴，28.固定槽，29.固定块，30.导向槽，31.导向杆，32.导向块，33.壳体，34.显示界面，35.控制按键，36.指示灯，37.扬声器，38.面板。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图6所示，一种基于物联网的用于灭火的智能机器人，包括机体1、灭火机构、清障机构5、移动机构和中控机构3，所述灭火机构设置在机体1的上方，所述清障机构5设置在机体1上，所述移动机构设置在机体1的底部，所述灭火机构、清障机构5和移动机构均与中控机构3电连接；
所述灭火机构包括水箱2、转动机构、伸缩机构和水枪头11，所述水箱2设置在机体1的内部且与水枪头11连通，所述转动机构通过伸缩机构与水枪头11传动连接，所述转动机构设置在机体1上，所述转动机构与伸缩机构之间设有第二电机12，所述第二电机12设置在转动机构的上方且通过第二电机12的第二驱动轴与伸缩机构传动连接；
所述伸缩机构包括设置在机体1内部的液压缸、液压管9和若干伸缩组件10，所述液压缸通过液压管9与各伸缩组件10连通，各伸缩组件10依次首尾相连，第一个伸缩组件10与第二电机12传动连接，最后一个伸缩组件10与水枪头11传动连接；
所述伸缩组件10包括密封缸13、连接管、伸缩杆15和滑套16，所述密封缸13通过连接管与液压管9连通，所述密封缸13的一侧设有开口，所述伸缩杆15的一端通过开口位于密封缸13的内部，所述伸缩杆15的另一端与相邻的密封缸13连接，所述滑套16套设在伸缩杆15的外周且与相邻的密封缸13固定连接，所述滑套16的内壁设有限位块17，所述伸缩杆15的外周与限位块17对应的位置设有与限位块17匹配的限位槽18；
灭火机构的工作原理是：当灭火机构需要工作时，第二电机12工作通过第二驱动轴旋转控制水枪头11及伸缩机构上下摇摆，同时第一电机7工作控制第一驱动轴8旋转便可调节水枪头11的左右摇摆方向，且第一驱动轴8内部有液压缸可通过液压油管14向伸缩结构的密封缸13内输入或吸出液压油，以推动伸缩杆15的前后移动，伸缩杆15的外周设有限位槽18，且伸缩杆15的外部由带有限位块17的滑套16与之磨合匹配，限制伸缩距离，以达到控制伸缩结构长短的目的。在伸缩机构的一端带有水枪头11，与之连接的是通过水管连接的水箱2，这样便完成了整个灭火机构的工作进程，以达到灵活灭火救援的目的。
所述清障机构5包括收放机构、摆动机构和夹取机构，所述收放机构通过摆动机构与夹取机构传动连接，所述摆动机构包括若干依次首尾相连的摆动组件，所述摆动组件包括第五电机26、第五驱动轴27、壳体33和导向组件，所述第五驱动轴27设置在壳体33的一端，所述第五电机26通过第五驱动轴27与壳体33传动连接，所述第五电机26设置在相邻的壳体33的一端，所述导向组件设置在第五电机26与壳体33之间；
所述导向组件包括导向杆31、导向块32和设置在壳体33上的导向槽，所述导向块32设置在导向槽的内部，所述导向杆31的一端与第五电机26铰接，所述导向杆31的另一端与导向块32铰接；
清障机构5的工作原理是：当清障机构5需要进行工作清障时，第三电机19工作使第三驱动轴20转动从而控制第一齿轮21转动，且第一齿轮21与壳体33上的传动齿啮合，以达到清障机构5的长短伸缩。摆动机构由若干个摆动组件组成，在摆动机构中，通过第五驱动轴27上的固定槽28与壳体33上的固定块29相连接，当清障机构5需要左右弯曲时，第五电机26工作，使第五驱动轴27旋转，以控制各组件之间发生左右弯曲，在弯曲的同时壳体33外部的导向槽30内的导向块32左右移动以控制清障机构5的弯曲程度。同时与导向块32相连接的是导向杆31，可以防止清障机构5在弯曲过程中的上下折列现象。当清障机构5伸缩和弯曲到需要的程度时，第四电机23工作使第四驱动轴24工作从而控制清障钳25的咬合程度，以达到夹取障碍物移动清理的目的。
所述中控机构3包括面板38、设置在面板38上的显示界面34、控制按键35、状态指示灯36和扬声器37，所述面板38的内部设有PLC，所述显示界面34、控制按键35、状态指示灯36和扬声器37均与PLC电连接，所述面板38的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。
中控机构的工作原理是：当机器人需要工作时，面板38上的控制按键35可以调节机器人的各种工作状态，状态指示灯36显示机器人的电量剩余情况，以及有无故障等详情，也都可通过显示界面34进行显示提醒。工作时机器人的实时情况都可以通过高清摄像头6进行现场反馈，面板38内部有天线可与控制台相连接，它们均与PLC相连接，已达到控制机器人的目的。
作为优选，所述转动机构包括第一电机7和第一驱动轴8，所述第一电机7竖向设置在机体1上，所述第一电机7通过第一驱动轴8与第二电机12传动连接。
作为优选，所述收放机构包括第三电机19、第三驱动轴20和第一齿轮21，所述第三电机19通过第三驱动轴20与第一齿轮21传动连接，所述壳体33的下端面设有传动齿，所述传动齿与第一齿轮21啮合。
作为优选，所述夹取机构包括两个夹取组件，所述夹取组件关于摆动组件的水平中心轴线镜像设置。
作为优选，所述夹取组件包括第四电机23、第四驱动轴24和清障钳25，所述第四电机23通过第四驱动轴24与清障钳25传动连接，所述第四电机23设置在摆动机构的一端。
作为优选，所述第五驱动轴27上设有固定槽28，所述壳体33远离第五驱动轴27的一端设有与固定槽28匹配的固定块29。
作为优选，所述水枪头11是高压水枪头。
作为优选，所述移动机构包括移动轮4。
作为优选，所述机体1上设有高清摄像头6。
作为优选，所述显示界面34为液晶显示屏。
与现有技术相比，该基于物联网的用于灭火的智能机器人中，灭火机构灵活的伸缩及上下摇摆，便可方便的控制灭火范围及方向；清障机构5灵活的伸缩与弯曲，便可方便的清除障碍物，让机器人灵活移动。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，包括机体(1)、灭火机构、清障机构(5)、移动机构和中控机构(3)，所述灭火机构设置在机体(1)的上方，所述清障机构(5)设置在机体(1)上，所述移动机构设置在机体(1)的底部，所述灭火机构、清障机构(5)和移动机构均与中控机构(3)电连接；
所述灭火机构包括水箱(2)、转动机构、伸缩机构和水枪头(11)，所述水箱(2)设置在机体(1)的内部且与水枪头(11)连通，所述转动机构通过伸缩机构与水枪头(11)传动连接，所述转动机构设置在机体(1)上，所述转动机构与伸缩机构之间设有第二电机(12)，所述第二电机(12)设置在转动机构的上方且通过第二电机(12)的第二驱动轴与伸缩机构传动连接；
所述伸缩机构包括设置在机体(1)内部的液压缸、液压管(9)和若干伸缩组件(10)，所述液压缸通过液压管(9)与各伸缩组件(10)连通，各伸缩组件(10)依次首尾相连，第一个伸缩组件(10)与第二电机(12)传动连接，最后一个伸缩组件(10)与水枪头(11)传动连接；
所述伸缩组件(10)包括密封缸(13)、连接管、伸缩杆(15)和滑套(16)，所述密封缸(13)通过连接管与液压管(9)连通，所述密封缸(13)的一侧设有开口，所述伸缩杆(15)的一端通过开口位于密封缸(13)的内部，所述伸缩杆(15)的另一端与相邻的密封缸(13)连接，所述滑套(16)套设在伸缩杆(15)的外周且与相邻的密封缸(13)固定连接，所述滑套(16)的内壁设有限位块(17)，所述伸缩杆(15)的外周与限位块(17)对应的位置设有与限位块(17)匹配的限位槽(18)；
所述清障机构(5)包括收放机构、摆动机构和夹取机构，所述收放机构通过摆动机构与夹取机构传动连接，所述摆动机构包括若干依次首尾相连的摆动组件(22)，所述摆动组件(22)包括第五电机(26)、第五驱动轴(27)、壳体(33)和导向组件，所述第五驱动轴(27)设置在壳体(33)的一端，所述第五电机(26)通过第五驱动轴(27)与壳体(33)传动连接，所述第五电机(26)设置在相邻的壳体(33)的一端，所述导向组件设置在第五电机(26)与壳体(33)之间；
所述导向组件包括导向杆(31)、导向块(32)和设置在壳体(33)上的导向槽，所述导向块(32)设置在导向槽的内部，所述导向杆(31)的一端与第五电机(26)铰接，所述导向杆(31)的另一端与导向块(32)铰接；
所述中控机构(3)包括面板(38)、设置在面板(38)上的显示界面(34)、控制按键(35)、状态指示灯(36)和扬声器(37)，所述面板(38)的内部设有PLC，所述显示界面(34)、控制按键(35)、状态指示灯(36)和扬声器(37)均与PLC电连接，所述面板(38)的内部还设有天线，所述天线与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述转动机构包括第一电机(7)和第一驱动轴(8)，所述第一电机(7)竖向设置在机体(1)上，所述第一电机(7)通过第一驱动轴(8)与第二电机(12)传动连接。
3.如权利要求1所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述收放机构包括第三电机(19)、第三驱动轴(20)和第一齿轮(21)，所述第三电机(19)通过第三驱动轴(20)与第一齿轮(21)传动连接，所述壳体(33)的下端面设有传动齿，所述传动齿与第一齿轮(21)啮合。
4.如权利要求1所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述夹取机构包括两个夹取组件，所述夹取组件关于摆动组件的水平中心轴线镜像设置。
5.如权利要求4所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述夹取组件包括第四电机(23)、第四驱动轴(24)和清障钳(25)，所述第四电机(23)通过第四驱动轴(24)与清障钳(25)传动连接，所述第四电机(23)设置在摆动机构的一端。
6.如权利要求1所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述第五驱动轴(27)上设有固定槽(28)，所述壳体(33)远离第五驱动轴(27)的一端设有与固定槽(28)匹配的固定块(29)。
7.如权利要求1所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述水枪头(11)是高压水枪头。
8.如权利要求1所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述移动机构包括移动轮(4)。
9.如权利要求1所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述机体(1)上设有高清摄像头(6)。
10.如权利要求1所述的基于物联网的用于灭火的智能机器人，其特征在于，所述显示界面(34)为液晶显示屏。
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