CN107913484A - 一种消防抢险救援设备 - Google Patents

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CN107913484A CN201711095198.6A CN201711095198A CN107913484A CN 107913484 A CN107913484 A CN 107913484A CN 201711095198 A CN201711095198 A CN 201711095198A CN 107913484 A CN107913484 A CN 107913484A
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Abstract

本发明涉及一种消防抢险救援设备,涉及消防设备计术领域,使灭火装置能够从后方基地快速运至火灾现场,并能依据火情快速响应,及时完成灭火和救援工作并减少人员的伤亡。本发明的消防抢险救援设备包括运载母车,运载母车上搭载有机器人组,并且设置有供水装置,能够同时解决装置运输的手段和后方持续供水的问题,对提高消防部队在危险场所的灭火作战能力,保障消防人员的人身安全,实现消防灭火装备现代化等方面都具有重要的现实意义。此外,消防机器人、侦查机器人以及救援机器人能够分别进入火场展开不同的消防工作,避免了消防人员进入特殊复杂环境造成人员伤害的风险。

Description

一种消防抢险救援设备

技术领域

[0001]本发明涉及消防设备技术领域,特别地涉及一种消防抢险救援设备。

背景技术

[0002] 随着社会经济的发展,各种大型石油化工企业也在不断增多,与之相应的油品燃 气、加油站、毒气泄漏等灾害隐患也随之增加,一旦这类的自然灾害事故发生,消防员就会 面对高温、剧毒、浓烟等极度危险的环境,人员伤亡的几率也会大大增加。常规的消防车辆 由于射程的限制和出于自身安全的考虑而难以靠近火源实施有效准确的近距离灭火作战, 并且无法掌控火场中的具体情况因此不能针对灭火方案和救援方案作出及时的调整和统 一指挥,使火场中人员的搜救困难,很多消防员都为此付出了生命的代价。

发明内容

[0003] 本发明提供一种消防抢险救援设备,使灭火装置能够从后方基地快速运至火灾现 场,并能依据火情快速响应,及时完成灭火和救援工作并减少人员的伤亡。

[0004] 本发明提供一种消防抢险救援设备,包括运载母车和设置在所述运载母车车厢内 的机器人组,所述运载母车上设置有供所述机器人组进出的出仓梯道,所述运载母车车厢 的底面上设置有固定所述机器人组的固定装置,所述运载母车上还设置有控制所述机器人 组的控制平台,所述控制平台包括屏显装置、操控模块和数据通信模块;

[0005] 所述机器人组包括分别与所述控制平台电性连接的消防机器人、侦查机器人和救 援机器人;所述消防机器人与所述运载母车上的供水装置相连通,所述供水装置包括进水 口、与进水口连通的多级增压栗以及出水口,所述出水口与所述消防机器人的入水口通过 管路相连,所述管路上设置有用于使所述消防机器人与所述出水口分离的自动脱离机构;

[0006] 所述消防机器人包括机架、设置在所述机架上的硬件控制系统、设置在所述机架 内的第一电源、位于所述机架上方的灭火装置以及设置在所述机架下方的第一履带行走机 构;

[0007] 所述硬件控制系统包括设置在所述机架上的红外摄像机、图像信号处理模块、传 感器组、无线传输设备、定位系统、DSP系统、避障装置、控制器以及驱动装置;所述红外摄像 机与所述图像信号处理模块的输入端电性连接,所述DSP系统分别与所述图像信号处理模 块、所述传感器组以及所述控制器电性连接,所述DSP系统和所述定位系统均与所述无线传 输设备的信号输入端连接;所述屏显装置和操控模块分别通过所述数据通信模块与所述无 线传输设备连接,所述避障装置包括设置分别与所述控制器电性连接的避障传感器、回航 信号放射装置以及回航信号接收装置,所述传感器组包括气体传感器、姿态检测传感器和 红外测温传感器;所述多级增压栗与所述控制器电性连接;

[0008] 所述灭火装置包括转台、设置在所述转台下方的旋转电机以及设置在所述转台上 方的喷水装置,所述喷水装置包括设置在所述转台上方的步进电机、与所述步进电机输出 轴连接的减速齿轮箱、与所述减速齿轮箱输出轴连接的齿轮以及通过与所述齿轮啮合实现 角度调节的高压水枪,所述高压水枪的进水口与所述出水口相连,所述旋转电机以及所述 步进电机均与所述控制器电性连接;

[0009] 所述第一履带行走机构包括第一履带以及被所述第一履带包覆的一个从动轮、一 个主动轮以及多个承载轮,多个承载轮均位于所述从动轮和所述主动轮之间,且所述从动 轮和所述主动轮均位于所述承载轮的上方,所述从动轮与相邻的所述承载轮之间设置有张 紧轮,每个所述承载轮上均连接有减振器;所述第一履带的外部设置有表面涂有防火涂层 的防火罩,所述第一履带与所述防火罩之间填充有防火颗粒,所述防火颗粒为矿物玻镁防 火材料制成的高强度颗粒,所述第一履带上设置有防火装甲块和制冷腔,所述制冷腔包括 内部注有冷却液的第一密封腔以及内部注入有干冰的第二密封腔,所述第二密封腔上设置 有压力阀门。

[0010] 在本发明的一个实施方式中,所述自动脱离机构包括设置在所述出水口处的第一 接口、套设在所述管路的外壁上的推动单元以及与所述推动单元相连的驱动电机,所述第 一接口与所述消防机器人的入水口上的第二接口相卡合;所述第一接口上设置有外圈滑 套,所述推动单元与所述外圈滑套相连。

[0011] 在本发明的一个实施方式中,所述推动单元包括伸缩杆、T型连接杆、两个偏心轮、 两个固定座以及两个推杆;

[0012] 所述T型连接杆分别与所述偏心轮和所述伸缩杆相连,所述伸缩杆的另一端通过 联轴器与所述驱动电机的输出端相连;

[0013] 两个所述固定座分别固定在所述管路的两侧,每个所述偏心轮分别与对应的所述 固定座活动连接。

[0014] 在本发明的一个实施方式中,所述T型连接杆包括横向支臂和纵向支臂,所述纵向 支臂的一端与所述伸缩杆转动连接,所述纵向支臂的另一端套设在所述横向支臂上;

[0015] 每个所述偏心轮均通过偏心轮杆与所述横向支臂的一端转动连接,每个所述偏心 轮均与相应地所述推杆滑动连接,所述推杆的另一端均与所述外圈滑套相连。

[0016] 在本发明的一个实施方式中,所述偏心轮上设有上限位槽和下限位槽,当所述伸 缩杆处于最大伸出状态时,所述推杆位于所述上限位槽内,当所述伸缩杆处于最大收缩状 态时,所述推杆位于所述下限位槽内。

[0017] 在本发明的一个实施方式中,所述侦查机器人包括包括移动载体、设置在所述移 动载体上的外罩以及设置于所述外罩外部的侦检装置;所述外罩的内部设置有前后并排设 置的控制箱和电源箱、设置于所述电源箱上方的汇线箱;

[0018] 所述侦检装置和所述控制箱分别与所述控制平台电性连接;

[0019] 所述移动载体、所述外罩、所述侦检装置、所述控制箱、所述电源箱、以及所述汇线 箱均由防爆材质制成。

[0020] 在本发明的一个实施方式中,所述移动载体包括左右对称的第二履带行走机构, 所述第二履带行走机构的外侧设置有翻转臂,所述翻转臂包括小滚轮、大滚轮以及包覆所 述小滚轮和大滚轮的第二履带,所述大滚轮与所述第二履带行走机构上的转轴相连。

[0021] 在本发明的一个实施方式中,所述侦检装置包括测距传感器、照明装置、云台摄像 机、麦克风、气体传感器和扬声器;所述云台摄像机具有360度回旋功能和120度俯仰功能。

[0022] 在本发明的一个实施方式中,所述救援机器人包括带有带有动力机构的机械臂和 移动机构,所述机械臂包括依次转动配合的第一臂、第二臂、机械转颈和机械头,所述第一 臂与所述移动机构转动连接;

[0023] 所述第一臂中设置有第一臂驱动电机,所述第二臂中设置有第二臂驱动电机,所 述机械转颈上设置有机械转颈驱动电机,所述机械头的底部设置有机械头驱动电机,且所 述机械头驱动电机固定在所述机械转颈上;

[0024] 所述机械头包括底部相连、顶部分离的相互抱拢的两个弯臂,两个所述弯臂的中 部设置有束紧部,两个所述弯臂上均设置有火焰传感器和温度传感器。

[0025] 在本发明的一个实施方式中,所述移动机构上设置有带第一扁孔的第一连接件, 所述第一臂驱动电机的输出轴伸入所述第一扁孔中;

[0026] 所述第一臂的顶端设置有带第二扁孔的第二连接件,所述第二臂驱动电机的输出 轴伸入所述第二扁孔中;

[0027] 所述第二臂的顶端设置有带第三扁孔的第三连接件,所述机械转颈驱动电机的输 出轴伸入所述第三扁孔中。

[0028]与现有技术相比,本发明的优点在于,运载母车上搭载有机器人组,并且设置有供 水装置,能够同时解决装置运输的手段和后方持续供水的问题,对提高消防部队在危险场 所的灭火作战能力,保障消防人员的人身安全,实现消防灭火装备现代化等方面都具有重 要的现实意义。此外,消防机器人、侦查机器人以及救援机器人能够分别进入火场展开不同 的消防工作,并将火场的具体情况传送至指挥中心,不仅避免了消防人员进入特殊复杂环 境造成人员伤害的风险,而且指挥中心能够及时了解现场状况从而第一时间作出正确处 理,并指挥机器人组进行相应的灭火和救援工作。

附图说明

[0029] 在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

[0030]图1是本发明的消防抢险救援设备的结构示意图;

[0031]图2是图1所亦的消防机器人的结构示意图;

[0032]图3是图2所示的硬件控制系统的结构示意图;

[0033]图4是图2所示的履带的结构示意图;

[0034]图5是图2所示的自动脱离机构的结构示意图;

[0035] 图6是图5所示的自动脱离机构的正视图 [0036]图7是图1所示的侦查机器人的结构示意图;

[0037]图8是图5所示的侦查机器人去掉外罩的结构示意图;

[0038] 图9是图1所示的救援机器人的正视图;

[0039]图10是图9所示的机械头的结构示意图。

[0040] 在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

[0041] 附图标记:

[0042] 1-运载母车; 2-固定装置; 3-消防机器人;

[0043] 4-侦查机器人; 5-救援机器人; 6-自动脱离机构;

[0044] 7-控制平台; 8-供水装置; 11-出仓梯道;

[0045] 31-机架; 32-灭火装置; 33-履带行走机构;

[0046] 34-硬件控制系统; 41-移动载体; 42-外罩;

[0047] 43-侦检装置; 44-控制箱; 45_电源箱;

[0048] 46_汇线箱; 51-机械臂; 52-移动机构;

[0049] 53_第一连接件; 54-第二连接件; 55-第三连接件;

[0050] 61-第一接口; 62-推动单元; 63-驱动电机;

[0051] 64-第二接口; 71-屏显装置; 72-操控模块;

[0052] 73_数据通信模块; 81-进水口; 82-多级增压泵;

[0053] 83-出水口; 84-管路; 321-转台;

[0054] 322-旋转电机; 323-高压水枪; 331-从动轮;

[0055] 332_主动轮; 333_承载轮; 334-第一履带;

[0056] 335-张紧轮; 336-减振器; 337-防火罩;

[0057] 338-防火装甲块; 339-制冷腔; 341-红外摄像机;

[0058] 342-图像信号处理模块;343-传感器组; 344-无线传输设备;

[0059] 345-定位系统; 346-DSP系统; 347-避障装置;

[0060] 348-控制器; 411-第二履带行走机构;412-翻转臂;

[0061] 413-转轴; 431_云台摄像机; 511-第一臂;

[0062] 512-第二臂; 513-机械转颈; 514-机械头;

[0063] 611-外圈滑套; 621-伸缩杆; 622-T型连接杆;

[0064] 623_偏心轮; 624_固定座; 625-推杆;

[0065] 4121-小滚轮; 4122-大滚轮; 4123-第二履带;

[0066] 5141-弯臂; 5142-束紧部; 6221-横向支臂;

[0067] 6222-纵向支臂; 6231-上限位槽; 6232-下限位槽。

具体实施方式

[0068]下面将结合附图对本发明作进一步说明。

[0069] 如图1所示,本发明提供一种消防抢险救援设备,其包括运载母车1和设置在运载 母车1车厢内的机器人组,运载母车1上设置有供机器人组进出的出仓梯道11,运载母车1车 厢的底面上设置有固定机器人组的固定装置2。运载母车1上还设置有控制机器人组的控 制平台7,控制平台7包括屏显装置71、操控模块72和数据通信模块73。

[0070]其中,固定装置2可以是车轮固定块或吊钩等,防止机器人组在运输过程中在车厢 中发生移动或撞击。当运载母车1到达灾害现场后,放下活动滑板11,机器人组沿活动滑板 11移动到地面,并由后控制平台7控制进入现场执行消防任务。后方控制台与机器人组之间 的信息传输可以采用有线方式,也可以采用无线信号收发装置进行遥控。执行完任务后,机 器人组又可沿活动滑板11回到运载母车1上,并用固定装置2加以固定。

[0071]机器人组包括分别执行不同工作的消防机器人3、侦查机器人4和救援机器人5,下 面分别进行介绍。

[0072]消防机器人3与运载母车1上的供水装置8相连通,供水装置8包括进水口 81、与进 水口 81连通的多级增压泵82以及出水口 83,多级增压栗82频率的调整可以实现水压的调 整。出水口83与消防机器人3的入水口通过管路84相连,管路84上设置有用于使消防机器人 3与出水口 83分离的自动脱离机构6,通过自动脱离机构6能够使消防机器人3与供水装置8 自动脱离,有利于实现消防机器人3的智能化操作,可有效避免消防人员的安全风险。

[0073] 为了避免消防人员进入特殊复杂环境造成人员伤害的风险,消防机器人3上设置 信号采集、无线传输和控制器等部分,实现火场现场数据信息的采集,方便指挥中心及时了 解现场状况第一时间作出正确处理,并且对消防机器人3进行远程遥控,实现远程遥控灭 火。具体来说,如图2所示,消防机器人3包括机架31、设置在机架31上的硬件控制系统34、设 置在机架31内的第一电源、位于机架31上方的灭火装置32以及设置在机架31下方的第一 履带行走机构33。

[0074] 其中,如图3所示,硬件控制系统34包括设置在机架31上的红外摄像机341、图像信 号处理模块342、传感器组343、无线传输设备344、定位系统345、DSP系统346、避障装置 347、控制器348以及驱动装置349;红外摄像机341与图像信号处理模块342的输入端电性连 接,DSP系统346分别与图像信号处理模块342、传感器组343以及控制器348电性连接,DSP 系统346和定位系统345均与无线传输设备344的信号输入端连接;屏显装置71和操控模块 72分别通过数据通信模块73与无线传输设备344连接,避障装置347包括设置分别与控制器 348电性连接的避障传感器、回航信号放射装置以及回航信号接收装置,传感器组343包括 气体传感器、姿态检测传感器和红外测温传感器;多级增压栗82与控制器348电性连接。另 夕卜,通过提前在控制器348上进行编码,设定消防机器人3与障碍物之间的距离,避免出现在 通讯信号中断的情况下消防机器人3盲目行驶,导致陷入死角无法进退的现象。

[0075]灭火装置32包括转台321、设置在转台321下方的旋转电机322以及设置在转台321 上方的喷水装置,喷水装置包括设置在转台321上方的步进电机、与步进电机输出轴连接的 减速齿轮箱、与减速齿轮箱输出轴连接的齿轮以及通过与齿轮啮合实现角度调节的高压水 枪323,高压水枪323的进水口与出水口 83相连,旋转电机322以及步进电机均与控制器348 电性连接。旋转电机332可以带动高压水枪323在水平方向旋转,改变高压水枪323的朝向, 步进电机可以使高压水枪323在垂直方向进行旋转,改变高压水枪323喷射方向,

[0076] 通过设置红外摄像机341、传感器组343、定位系统345等实现现场画面的及时传 输,方便指挥中心及时作出正确决策;设置温度传感器组343,便于了解现场状况。传感器组 343通过用以获取周围信息,通过分析所获取的信息感知外部环境,设置的定位系统345采 用GPS定位系统,便于了解消防机器人3所处位置,所述DSP (数字信号处理)系统345为数字 信号处理系统,可以对采集到的图像信号、传感器信号进行处理并且通过无线传输设备344 进行传输,DSP系统346与控制器348连接,对于控制平台7发送通过无线通讯设备发送回来 的指令信息,通过解码后传输给控制器348,可以对第一履带行走机构33的驱动电机、旋转 电机332、多级增压泵82以及步进电机进行控制。

[0077]第一履带行走机构33包括第一履带334以及被第一履带334包覆的一个从动轮 331、一个主动轮332以及多个承载轮333,多个承载轮333均位于从动轮331和主动轮332之 间,且从动轮331和主动轮332均位于承载轮333的上方,从动轮331与相邻的承载轮333之间 设置有张紧轮335,每个承载轮333上均连接有减振器336。

[0078]如图4所示,第一履带334的外部设置有表面涂有防火涂层的防火罩337,由于第一 履带334设置在防火罩337的内部,防火罩337给予了第一履带334第一重防火保护。第一履 带334与防火罩337之间填充有防火颗粒,防火颗粒为矿物玻镁防火材料制成的高强度颗 粒,第一履带334上设置有防火装甲块338和制冷腔339,防火装甲块338会阻隔火焰和高温 对第一履带的侵袭,给予了第一履带334第二重保护。制冷腔339包括内部注有冷却液的第 一密封腔以及内部注入有干冰的第二密封腔,第二密封腔上设置有压力阀门,通过导热板 可将制冷腔339隔开形成两个密封的空腔。冷却液会吸收第一履带334上的热量,然后通过 第一密封腔和第二密封腔之间的导热板把冷却液的热量传递给下部空腔的千冰,干冰升华 吸收大量的热量,干冰由固体变为气体,下部空腔的气压增大顶开压力阀门,热量随着高温 气体被散发在空气中,从而达到制冷降温的作用。

[0079] 消防机器人3的具体工作方式如下:将供水装置8的出水口 81与消防机器人3的高 压水枪323连通,通过控制平台7操作消防机器人3到灭火现场。将水管与供水装置8的进水 口81连通,打开水阀,水流经多级增压栗82加压后喷向失火点,消防机器人3上的红外摄像 机341和传感器组343等将现场情况通过DSP系统346进行处理后通过无线传输装置设备 344给远程控制系统,可以了解现场情况并第一时间做出正确决策。消防机器人3上的定位 系统345可以对其所处位置及时汇报给远程控制系统,以便操作。控制平台7的屏显装置71 和操作模块72,可以观察到火情,指挥人可以在操作模块上下达指令,指令通过无线传输设 备344传输到DSP系统346,指令经DSP系统346处理后转发给PLC控制器,控制器348可以控制 第一履带行走机构33的驱动电机、多级增压泵82、旋转电机322和步进电机,进行相关操作。 [0080]如图5和6所示,自动脱离机构6包括设置在出水口83处的第一接口61、套设在管路 84的外壁上的推动单元62以及与推动单元62相连的驱动电机63,第一接口 61与消防机器人 3的入水口上的第二接口 64相卡合;第一接口 61上设置有外圈滑套611,推动单元62与外圈 滑套611相连。

[0081]具体地,推动单元62包括伸缩杆621、T型连接杆622、两个偏心轮623、两个固定座 624以及两个推杆625;T型连接杆622分别与偏心轮623和伸缩杆似1相连,伸缩杆621的另 一端通过联轴器与驱动电机63的输出端相连;两个固定座624分别固定在管路84的两侧,每 个偏心轮623分别与对应的固定座624活动连接。

[0082] T型连接杆622包括横向支臂6221和纵向支臂6222,纵向支臂6222的一端与伸缩杆 621转动连接,纵向支臂6222的另一端套设在横向支臂6221上;每个偏心轮623均通过偏心 轮杆626与横向支臂6221的一端转动连接,每个偏心轮623均与相应地推杆625滑动连接, 推杆625的另一端均与外圈滑套611相连。

[0083] 偏心轮623上设有上限位槽6231和下限位槽6232,当伸缩杆621处于最大伸出状态 时,推杆625位于上限位槽6231内,当伸缩杆621处于最大收缩状态时,推杆625位于下限位 槽6232内。

[0084] 自动脱离机构6的工作方式如下:当驱动电机63使伸缩杆621处于最大伸出状态 时,偏心轮623在连接杆622的推动下使推杆624滑动到上限位槽6231内,推杆624被偏心轮 623锁紧,此时推杆624对第一接口 61的外圈滑套611不产生推力,第一接口 61与第二接口 64处于连接锁合状所态;当驱动电机63使伸缩杆621处于最大收缩状态时,偏心轮623在连 接杆622的推动下使推杆624滑动到下限位槽6232内,推杆624被偏心轮623锁紧,此时推杆 624对第一接口 61的外圈滑套611产生向外的推力,从而使第二接口 64内的锁销打开,实现 第一接口 61与第二接口 64相脱离,即可使消防机器人3与管路84的自动脱离。

[0085] 如图7和8所示,侦查机器人4包括包括移动载体41、设置在移动载体41上的外罩 42以及设置于外罩42外部的侦检装置43;外罩42的内部设置有前后并排设置的控制箱44和 电源箱45、设置于电源箱45上方的汇线箱46。侦查机器人4可在易燃、易爆、有毒、有害、易坍 塌建筑物、大型仓库堆垛、缺氧、浓烟、放射性等室内外危险灾害现场,进行现场探测、侦察, 并可进行图象、语音、数据的采集信息并实时传输和即时处理。能有效解决消防人员在上述 场所面临的人身安全、侦察时间限制、数据采集量不足和不能实时反馈信息等问题。

[0086] 其中,侦检装置43和控制箱44分别与控制平台7电性连接;移动载体41、外罩42、侦 检装置43、控制箱44、电源箱45、以及汇线箱祕均由防爆材质制成。

[0087] 移动载体41包括左右对称的第二履带行走机构411,第二履带行走机构411的外 侧设置有翻转臂412,翻转臂412包括小滚轮4121、大滚轮4122以及包覆小滚轮4121和大滚 轮4122的第二履带4123,大滚轮4122与第二履带行走机构411上的转轴413相连。大滚轮 142的直径和第二履带行走机构411中驱动轮112的直径相等。翻转臂412通过大滚轮4122 分别固定在转轴413的两端。

[0088] 具体地,移动载体1还包括分别驱动两个履带行走机构411行走的行走驱动电机、 与转轴413相连并驱动翻转臂412转动的翻转驱动电机以及连接在两个履带行走机构411之 间呈前后并排的电机舱体和后框架,两个行走驱动电机分别固定于电机舱体内的左右两 侧,翻转驱动电机固定于电机舱体的中间,转轴413的两端分别伸出电机舱体的左右两侧并 穿过两侧的履带行走机构411后与翻转臂412相连。履带行走机构411结合翻转臂412,使得 移动载体41既可以完成向前向后换向,有可以完成向左向右原地转弯,使侦查机器人4操作 灵活方便。

[0089]侦检装置43包括测距传感器、照明装置、云台摄像机431、麦克风、气体传感器和扬 声器;云台摄像机431具有360度回旋功能和120度俯仰功能。

[0090]另外,移动载体41的尾部还设有导向绳挂钩和消防导向绳,消防导向绳同导向绳 挂钩连接;导向绳挂钩与移动载体41电性连接,能自动脱离移动载体41,其中,消防导向绳 可发光,便于被困人员的发现。另外,外罩42的外边沿设置有用于向救援人员指示该侦查机 器人4外形轮廓的灯带。

[0091] 如图9和10所示,救援机器人5包括带有带有动力机构的机械臂51和移动机构52, 机械臂51包括依次转动配合的第一臂511、第二臂512、机械转颈513和机械头514,第一臂 511与移动机构52转动连接。

[0092] 第一臂511中设置有第一臂驱动电机,第二臂512中设置有第二臂驱动电机,机械 转颈513上设置有机械转颈驱动电机,机械头514的底部设置有机械头驱动电机,且机械头 驱动电机固定在机械转颈513上。

[0093] 机械头514包括底部相连、顶部分离的相互抱拢的两个弯臂5141,两个弯臂5141 的中部设置有束紧部5142,束紧部5142上部为第一容纳空间,下部为第二容纳空间,便于安 装摄像头、灭火器喷头或生命探测仪探头等外围设备。两个弯臂5141上均设置有火焰传感 器和温度传感器,便于寻找热源或火灾事故点。

[0094]移动机构52上设置有带第一扁孔的第一连接件53,第一臂驱动电机的输出轴伸入 第一扁孔中;第一臂511的顶端设置有带第二扁孔的第二连接件54,第二臂驱动电机的输出 轴伸入第二扁孔中;第二臂512的顶端设置有带第三扁孔的第三连接件55,机械转颈驱动电 机的输出轴伸入第三扁孔中。

[0095]为了精确控制机械头514的运动,机械转颈驱动电机和机械头驱动电机采用步进 电机,且机械转颈5丨3的转动轴线和机械头514的转动轴线相互垂直,这样可以保证机械头 514在三维空间内的任意摆动,第一臂驱动电机、第二臂驱动电机则采用可正、反转的直流 电机。

[0096]虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述,但在不脱离本发明的范围的情况 下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲 突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文 中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1. 一种消防抢险救援设备,其特征在于,包括运载母车a)和设置在所述运载母车(1) 车厢内的机器人组,所述运载母车a)上设置有供所述机器人组进出的出仓梯道a 1),所述 运载母车a)车厢的底面上设置有固定所述机器人组的固定装置(2),所述运载母车(1)上 还设置有控制所述机器人组的控制平台(7),所述控制平台(7)包括屏显装置(71)、操控模 块(72)和数据通信模块(73); 所述机器人组包括分别与所述控制平台(7)电性连接的消防机器人(3)、侦查机器人 ⑷和救援机器人(5);所述消防机器人⑶与所述运载母车⑴上的供水装置⑻相连通,所 述供水装置(8)包括进水口(81)、与进水口(81)连通的多级增压泵(82)以及出水口(83),所 述出水口(83)与所述消防机器人⑶的入水口通过管路(84)相连,所述管路(84)上设置有 用于使所述消防机器人(3)与所述出水口(83)分离的自动脱离机构; 所述消防机器人(3)包括机架(31)、设置在所述机架C31)上的硬件控制系统(34)、设置 在所述机架(31)内的第一电源、位于所述机架(31)上方的灭火装置(3¾以及设置在所述机 架(31)下方的第一履带行走机构(33); 所述硬件控制系统(34)包括设置在所述机架(31)上的红外摄像机(341)、图像信号处 理模块(342)、传感器组(343)、无线传输设备(344)、定位系统(34®、DSP系统C346)、避障装 置(347)、控制器(348)以及驱动装置(349);所述红外摄像机(341)与所述图像信号处理模 块(342)的输入端电性连接,所述DSP系统(346)分别与所述图像信号处理模块(342)、所述 传感器组(343)以及所述控制器(348)电性连接,所述DSP系统(346)和所述定位系统(345) 均与所述无线传输设备(344)的信号输入端连接;所述屏显装置(71)和操控模块(72)分别 通过所述数据通信模块(73)与所述无线传输设备C344)连接,所述避障装置(347)包括设置 分别与所述控制器(348)电性连接的避障传感器、回航信号放射装置以及回航信号接收装 置,所述传感器组(343)包括气体传感器、姿态检测传感器和红外测温传感器;所述多级增 压泵(82)与所述控制器(348)电性连接; 所述灭火装置(32)包括转台(321)、设置在所述转台(321)下方的旋转电机(322)以及 设置在所述转台(321)上方的喷水装置,所述喷水装置包括设置在所述转台(321)上方的步 进电机、与所述步进电机输出轴连接的减速齿轮箱、与所述减速齿轮箱输出轴连接的齿轮 以及通过与所述齿轮啮合实现角度调节的高压水枪(32¾,所述高压水枪(323)的进水口与 所述出水口(83)相连,所述旋转电机(322)以及所述步进电机均与所述控制器(348)电性连 接; 所述第一履带行走机构(33)包括第一履带(334)以及被所述第一履带(334)包覆的一 个从动轮(331)、一个主动轮(332)以及多个承载轮C333),多个承载轮(3幻)均位于所述从 动轮(331)和所述主动轮(332)之间,且所述从动轮(331)和所述主动轮(332)均位于所述承 载轮(333)的上方,所述从动轮(331)与相邻的所述承载轮(33¾之间设置有张紧轮(幻5), 每个所述承载轮(33¾上均连接有减振器(336);所述第一履带(334)的外部设置有表面涂 有防火涂层的防火罩(33乃,所述第一履带(334)与所述防火罩(337)之间填充有防火颗粒, 所述防火颗粒为矿物玻镁防火材料制成的高强度颗粒,所述第一履带(334)上设置有防火 装甲块(338)和制冷腔(339),所述制冷腔(339)包括内部注有冷却液的第一密封腔以及内 部注入有干冰的第二密封腔,所述第二密封腔上设置有压力阀门。
2. 根据权利要求1所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述自动脱离机构(6)包括 设置在所述出水口(83)处的第一接口(61)、套设在所述管路(84)的外壁上的推动单元(62) 以及与所述推动单元(62)相连的驱动电机(63),所述第一接口(61)与所述消防机器人(3) 的入水口上的第二接口 ¢4)相卡合;所述第一接口(61)上设置有外圈滑套¢11),所述推动 单元(62)与所述外圈滑套(611)相连。
3. 根据权利要求2所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述推动单元(6¾包括伸缩 杆(621)、T型连接杆(622)、两个偏心轮(623)、两个固定座¢24)以及两个推杆(625); 所述T型连接杆(622)分别与所述偏心轮(623)和所述伸缩杆(621)相连,所述伸缩杆 (621)的另一端通过联轴器与所述驱动电机(6¾的输出端相连; 两个所述固定座(624)分别固定在所述管路(84)的两侧,每个所述偏心轮(似3)分别与 对应的所述固定座(624)活动连接。
4. 根据权利要求3所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述T型连接杆(622)包括横 向支臂(6221)和纵向支臂¢222),所述纵向支臂(622¾的一端与所述伸缩杆(621)转动连 接,所述纵向支臂(6222)的另一端套设在所述横向支臂(6221)上; 每个所述偏心轮(623)均通过偏心轮杆(62e)与所述横向支臂(似21)的一端转动连接, 每个所述偏心轮(623)均与相应地所述推杆(625)滑动连接,所述推杆(625)的另一端均与 所述外圈滑套(611)相连。
5. 根据权利要求3或4所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述偏心轮(623)上设有 上限位槽(6231)和下限位槽(6232),当所述伸缩杆(621)处于最大伸出状态时,所述推杆 (625)位于所述上限位槽(6231)内,当所述伸缩杆(621)处于最大收缩状态时,所述推杆 (625)位于所述下限位槽(62:32)内。
6. 根据权利要求1所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述侦查机器人(4)包括包 括移动载体(41)、设置在所述移动载体(41)上的外罩(42)以及设置于所述外罩(42)外部的 侦检装置(43);所述外罩(42)的内部设置有前后并排设置的控制箱(44)和电源箱(45)、设 置于所述电源箱(45)上方的汇线箱(46); 所述侦检装置(43)和所述控制箱(44)分别与所述控制平台C7)电性连接; 所述移动载体(41)、所述外罩(42)、所述侦检装置(43)、所述控制箱(44)、所述电源箱 (45)、以及所述汇线箱(46)均由防爆材质制成。
7. 根据权利要求6所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述移动载体(41)包括左右 对称的第二履带行走机构(411),所述第二履带行走机构(411)的外侧设置有翻转臂(412), 所述翻转臂(412)包括小滚轮(4121)、大滚轮(4122)以及包覆所述小滚轮(4121)和大滚轮 (4122)的第二履带(4123),所述大滚轮(4122)与所述第二履带行走机构(411)上的转轴 (413)相连。
8. 根据权利要求6或7所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述侦检装置(43)包括 测距传感器、照明装置、云台摄像机(431)、麦克风、气体传感器和扬声器;所述云台摄像机 (431)具有360度回旋功能和120度俯仰功能。
9. 根据权利要求1所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述救援机器人(5)包括带 有带有动力机构的机械臂(51)和移动机构(52),所述机械臂(51)包括依次转动配合的第一 臂(511)、第二臂(512)、机械转颈(513)和机械头(514),所述第一臂(511)与所述移动机构 (52)转动连接; 所述第一臂(511)中设置有第一臂驱动电机,所述第二臂(512)中设置有第二臂驱动电 机,所述机械转颈(513)上设置有机械转颈驱动电机,所述机械头(514)的底部设置有机械 头驱动电机,且所述机械头驱动电机固定在所述机械转颈(513)上; 所述机械头(514)包括底部相连、顶部分离的相互抱拢的两个弯臂(5141),两个所述弯 臂(5141)的中部设置有束紧部(5142),两个所述弯臂(5141)上均设置有火焰传感器和温度 传感器。
10.根据权利要求9所述的消防抢险救援设备,其特征在于,所述移动机构(52)上设置 有带第一扁孔的第一连接件(53),所述第一臂驱动电机的输出轴伸入所述第一扁孔中; 所述第一臂(511)的顶端设置有带第二扁孔的第二连接件(54),所述第二臂驱动电机 的输出轴伸入所述第二扁孔中; 所述第二臂(512)的顶端设置有带第三扁孔的第三连接件(55),所述机械转颈驱动电 机的输出轴伸入所述第三扁孔中。
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