CN108815786A - 一种机器人手臂行走灭火系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种机器人手臂行走灭火系统，包括承重座和供水机构，所述灭火系统还包括机器人手臂、设于承重座上用于带动机器人手臂横纵向伸缩运动的横纵向伸缩机构和用于卷曲收放输水管的卷曲机构，输水管的两端分别与供水机构和机器人手臂的喷水口连接。本发明通过机器人手臂带动输水管升降及横向伸缩运动到靠近着火点位置，启动供水泵，通过输水管内将水输送到机器人手臂喷水口进行灭火。避免人直接靠近需要灭火的地方，杜绝烧伤的可能性。

Description

一种机器人手臂行走灭火系统
技术领域
本发明属于灭火系统技术领域，具体涉及一种机器人手臂行走灭火系统。
背景技术
目前，一些房屋及小型建筑着火后，多是消防员拿着喷水管进行喷淋灭火，由于消防员要近距离接触火源，易造成烧伤的事故发生，并且，着火点若在一定的高度的情况下，远距离喷水不能有效灭火，若在攀登不便的情况下，消防员需要一些登高的辅助装置到达火源地点，灭火程序较繁琐。
发明内容
本发明提供一种机器人手臂行走灭火系统，目的是通过机器人手臂将水喷向着火点，避免消防员近距离接触火源而造成烧伤的现象。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种机器人手臂行走灭火系统，包括承重座和供水机构，所述灭火系统还包括机器人手臂、设于承重座上用于带动机器人手臂横纵向伸缩运动的横纵向伸缩机构和用于卷曲收放输水管的卷曲机构，输水管的两端分别与供水机构和机器人手臂的喷水口连接。
所述横纵向伸缩机构包括用于带动机器人手臂横向伸缩运动的横向伸缩机构和用于带动横向伸缩机构升降运动的升降机构，升降机构包括升降导轨、升降滑块、第一驱动机构和设于升降导轨侧壁且沿升降导轨的高度方向从底端延伸到顶端的第一导槽，第一导槽朝向横向伸缩机构的一侧设有开口槽，输水管可沿第一导槽导向移动，横向伸缩机构通过升降滑块与升降导轨连接，第一驱动机构可驱动升降滑块沿升降导轨升降运动。
所述横向伸缩机构包括横向导轨、横移滑块、第二驱动机构和设于横向导轨侧壁且沿横向导轨的长度方向从一端延伸向另一端的第二导槽，输水管通过第一导槽的开口槽导入第二导槽内且可沿第二导槽导向移动，机器人手臂通过横移滑块与横向导轨连接，第二驱动机构可驱动横移滑块沿横向导轨运动。
所述第一导槽与第二导槽均为柱形导槽，柱形导槽的内径大于输水管的外径。
所述卷曲机构包括支撑座、设于支撑座上的收放转轴和用于驱动收放转轴正反转的第三驱动机构，输水管外绕于收放转轴上。
所述第三驱动机构包括固定于支撑座上的驱动电机和设于驱动电机输出端的支撑盘，支撑盘设有环槽，收放转轴底端的输水管穿过环槽与供水机构连接。
所述供水机构包括水箱和设于水箱上的水泵，水泵的进水口通过进水管延伸入水箱内底部，水泵的出水口与收放转轴底端的输水管连接。
所述系统还包括调节承重座转动角度的调节机构。
所述调节机构包括转盘和用于驱动转盘转动的第四驱动机构。
本发明的有益效果：本发明通过机器人手臂带动输水管升降及横向伸缩运动到靠近着火点位置，启动供水泵，通过输水管内将水输送到机器人手臂喷水口进行灭火。机器人手臂的升降及横向伸缩运动可通过人为操作相应的驱动机构来控制。支撑盘的环槽设计，便于收放转轴转动时，此段的输水管可以沿环槽运动，避免与供水泵连接时造成干涉。本发明能够避免人直接靠近需要灭火的地方，杜绝烧伤的可能性。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明的结构示意图；
图2是横向伸缩机构的结构示意图；
图3是支撑盘设置环槽的放大图。
图中标记为：
1、承重座，2、机器人手臂，3、输水管，4、喷水口，5、升降导轨，6、第一导槽，7、横向导轨，8、横移滑块，9、第二导槽，10、电动推杆，11、支撑座，12、收放转轴，13、支撑盘，14、环槽，15、水箱，16、水泵，17、进水管。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图3所示，一种机器人手臂行走灭火系统，包括承重座1和供水机构，该灭火系统还包括机器人手臂2、设于承重座1上用于带动机器人手臂2横纵向伸缩运动的横纵向伸缩机构和用于卷曲收放输水管3的卷曲机构，输水管3的两端分别与供水机构和机器人手臂2的喷水口4连接。机器人手臂侧壁设置安装输水管的卡槽，且输水管可沿在卡槽内移动，避免机器人手臂移动时，输水管散乱在外，造成不必要的麻烦。输水管优选采用耐火材料制作。
横纵向伸缩机构包括用于带动机器人手臂2横向伸缩运动的横向伸缩机构和用于带动横向伸缩机构升降运动的升降机构，升降机构包括升降导轨5、升降滑块、第一驱动机构和设于升降导轨5侧壁且沿升降导轨的高度方向从底端延伸到顶端的第一导槽6，第一导槽6朝向横向伸缩机构的一侧设有开口槽，输水管3可沿第一导槽6导向移动，横向伸缩机构通过升降滑块与升降导轨5连接，第一驱动机构可驱动升降滑块沿升降导轨5升降运动。第一驱动机构可以采用电动推杆、气缸或液压缸，比如采用电动推杆，电动推杆设于升降导轨内部，升降导轨内部沿升降方向设置导向通道，电动推杆的伸缩端与升降滑块连接，当电动推杆的伸缩端沿着导向通道升降运动，升降滑块沿着升降导轨作升降运动。
横向伸缩机构包括横向导轨7、横移滑块8、第二驱动机构和设于横向导轨7侧壁且沿横向导轨7的长度方向从一端延伸向另一端的第二导槽9，输水管3通过第一导槽6的开口槽导入第二导槽9内且可沿第二导槽9导向移动，机器人手臂2通过横移滑块与横向导轨连接，第二驱动机构可驱动横移滑块8沿横向导轨7运动。横移滑块上设置安装孔，机器人手臂的底端通过紧固螺栓安装于横移滑块上，便于安装拆卸。第二驱动机构可以采用电动推杆、气缸或液压缸，比如采用电动推杆10，电动推杆设于横向导轨的一端，横向导轨内部沿设置横向导向通道，电动推杆的伸缩端与升降滑块连接，当电动推杆的伸缩端沿着横向导向通道伸缩运动，横移滑块沿着横向导轨作伸缩运动。第一导槽6和第二导槽9可以为半圆形槽、方形槽或者柱形导槽，若采用半圆形槽，半圆形槽半包围输水管，避免输水管从槽内脱离出来。优选采用柱形导槽，输水管穿入柱形导槽内，并可在柱形导槽内移动。柱形导槽一侧设置开口槽，便于输水管穿入横向伸缩机构内可以随着横向伸缩机构一起沿着升降导轨升降，避免干涉。
卷曲机构包括支撑座11、设于支撑座11上的收放转轴12和用于驱动收放转轴12正反转的第三驱动机构，输水管3外绕于收放转轴12上。第三驱动机构包括固定于支撑座11上的驱动电机和设于驱动电机输出端的支撑盘13，支撑盘13设有环槽14，收放转轴12底端的输水管穿过环槽14与供水机构连接。供水机构包括水箱15和设于水箱15上的水泵16，水泵16的进水口通过进水管17延伸入水箱15内侧底部，水泵16的出水口与收放转轴12底端的输水管连接。环槽的设置，便于收放转轴转动时，此段的输水管可以沿环槽运动，避免与水泵连接时造成干涉。水箱上设置有加水口，以便于水箱内污水时，通过外接水管对水箱内输送水。
为了便于对机器人手臂进行微调指向方向，上述灭火系统还包括调节承重座1转动角度的调节机构。调节机构包括转盘和用于驱动转盘转动的第四驱动机构。第四驱动机构同样可以与上述第三驱动机构类似的结构，第四驱动机构包括步进电机和固定步进电机的底座，启动步进电机，步进电机带动转盘转动，进而带动转盘上的承重座翻转，通过调节合适的正反转角度，以使机器人手臂的喷水口对准火源。
采用上述灭火系统的灭火方法为：
调节机器人手臂所在的横向导轨的高度到火源近似高度，此时收放转轴转动使外缠绕的输水管展开进入升降导轨的第一导槽，以适配输水管在高度方向的拉伸需求，之后调节纵向导轨的翻转角度以使机器人手臂的喷水口纸箱需要灭火的地方，然后调节机器人手臂靠近火源位置，此时同样使得收放转轴外缠绕的输水管继续展开以适应输水管在横向方向的拉伸需求，喷水口到达设定位置后，启动水泵，水通过输水管导入机器人手臂的喷水口喷出，进而实现灭火操作。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种机器人手臂行走灭火系统，包括承重座和供水机构，其特征在于，所述灭火系统还包括机器人手臂、设于承重座上用于带动机器人手臂横纵向伸缩运动的横纵向伸缩机构和用于卷曲收放输水管的卷曲机构，输水管的两端分别与供水机构和机器人手臂的喷水口连接。
2.根据权利要求1所述机器人手臂行走灭火系统，其特征在于，所述横纵向伸缩机构包括用于带动机器人手臂横向伸缩运动的横向伸缩机构和用于带动横向伸缩机构升降运动的升降机构，升降机构包括升降导轨、升降滑块、第一驱动机构和设于升降导轨侧壁且沿升降导轨的高度方向从底端延伸到顶端的第一导槽，第一导槽朝向横向伸缩机构的一侧设有开口槽，输水管可沿第一导槽导向移动，横向伸缩机构通过升降滑块与升降导轨连接，第一驱动机构可驱动升降滑块沿升降导轨升降运动。
3.根据权利要求2所述机器人手臂行走灭火系统，其特征在于，所述横向伸缩机构包括横向导轨、横移滑块、第二驱动机构和设于横向导轨侧壁且沿横向导轨的长度方向从一端延伸向另一端的第二导槽，输水管通过第一导槽的开口槽导入第二导槽内且可沿第二导槽导向移动，机器人手臂通过横移滑块与横向导轨连接，第二驱动机构可驱动横移滑块沿横向导轨运动。
4.根据权利要求3所述机器人手臂行走灭火系统，其特征在于，所述第一导槽与第二导槽均为柱形导槽，柱形导槽的内径大于输水管的外径。
5.根据权利要求1所述机器人手臂行走灭火系统，其特征在于，所述卷曲机构包括支撑座、设于支撑座上的收放转轴和用于驱动收放转轴正反转的第三驱动机构，输水管外绕于收放转轴上。
6.根据权利要求5所述机器人手臂行走灭火系统，其特征在于，所述第三驱动机构包括固定于支撑座上的驱动电机和设于驱动电机输出端的支撑盘，支撑盘设有环槽，收放转轴底端的输水管穿过环槽与供水机构连接。
7.根据权利要求6所述机器人手臂行走灭火系统，其特征在于，所述供水机构包括水箱和设于水箱上的水泵，水泵的进水口通过进水管延伸入水箱内底部，水泵的出水口与收放转轴底端的输水管连接。
8.根据权利要求1所述机器人手臂行走灭火系统，其特征在于，所述系统还包括调节承重座转动角度的调节机构。
9.根据权利要求8所述机器人手臂行走灭火系统，其特征在于，所述调节机构包括转盘和用于驱动转盘转动的第四驱动机构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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