CN109107068B - 一种基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人，包括消防机器主体和移动基座，消防机器主体安装在移动基座的上方；消防机器主体的外轮廓由固定支架构成，固定支架外设置有外壳，外壳；外壳的一侧沿高度设有激光测距传感阵列，激光测距传感阵列由激光测距传感器构成；固定支架内安装有相连通的消防罐和消防喷嘴；消防喷嘴从外壳伸出；固定支架内设有电池单元，其与移动基座电气连接；移动基座为三角形柱状体，其由主座和三个移动座组成，移动座分别可升降地安装在主座的三个端点处；移动座的底部分别设有麦克纳姆轮；消防机器人移动至障碍物阻挡的狭小空间时移动座相对于主座向内收拢，减小移动时的横向体积以避开障碍物。

Description

一种基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人
技术领域
本发明涉及机器人技术，尤其涉及一种基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人。
背景技术
随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，或者对于小型企业或人多密集的老城区，电线线路错乱以及电线老化，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡，这方面公安消防部队已历经诸多血的教训。尤其是当新消防法出台后，抢险救援已成为公安消防部队的法定任务，面对新时期面临的新情况新任务，也为了更好地解决前述难题，消防机器人的配备显得日益重要。
在消防机器人的研发过程中，已经经历了轮式行走消防机器人、履带式行走消防机器人、履带轮式行走消防机器人、吸盘式行走消防机器人等的研发过程。虽然这些机器人能够顺利越过障碍物，但是若移动空间因垮塌物阻碍而受限时，这些机器人无法在狭小的空间内回旋或行走，将导致消防机器人遭到损坏、损毁及无法回收。因此亟需一种能够自动避开障碍物并且在狭小空间内行进的消防机器人。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明提出一种基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人，所述消防机器人包括消防机器主体和移动基座，所述消防机器主体安装在所述移动基座的上方；其中，所述消防机器主体的外轮廓由固定支架构成，所述固定支架外设置有外壳，所述外壳；所述外壳的一侧沿高度设有激光测距传感阵列，所述激光测距传感阵列由激光测距传感器构成；所述固定支架内安装有相连通的消防罐和消防喷嘴；所述消防喷嘴从所述外壳伸出；所述固定支架内设有电池单元，其与所述移动基座电气连接；所述移动基座为三角形柱状体，其由主座和三个移动座组成，所述移动座分别可升降地安装在所述主座的三个端点处；所述主座与所述消防机器主体连接；所述移动座的底部分别设有麦克纳姆轮；所述消防机器人移动至障碍物阻挡的狭小空间时，所述移动座相对于所述主座向内收拢，减小移动时的横向体积以避开障碍物。
本发明提出的所述基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人中，所述主座的剖面为倒置的等腰梯形，沿其倾斜的侧面设有移动座，所述移动座为倾斜放置的金字塔形，其底面与所述主座的倾斜面相互配合。
本发明提出的所述基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人中，所述主座的侧面上沿倾斜表面设有一道竖直向下的凹槽，所述凹槽内设有均匀的锯齿，所述移动座在其底面上设有一个齿轮，所述齿轮与所述凹槽内的锯齿配合，驱动所述移动座相对于所述主座斜向地上下移动。
本发明提出的所述基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人中，所述消防机器主体内进一步设置三轴加速度传感器和陀螺仪传感器，用于检测消防机器人的运动状态。
本发明提出的所述基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人中，所述消防机器主体内进一步设置GPS定位系统，用于实现远程定位消防机器人。
本发明提出的所述基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人中，所述主座和所述消防机器主体之间设置有避震机构。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过主座和移动座之间的相对位置关系，调整消防机器人的横向移动面积，从而可轻松地避开障碍物，方便在狭小的空间内行进。
附图说明
图1为本发明消防机器人的侧视图。
图2为正常状态下消防机器人的仰视图及侧视图。
图3为避障状态下消防机器人的仰视图及侧视图。
图中，1-消防机器主体2-激光测距传感阵列，3-消防罐，4-消防喷嘴，5-移动座，6-主座，7-凹槽，8-麦克纳姆轮。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明提出的可翻越边缘障碍的户外擦窗机器人及其越障方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
如图1到图3所示，本发明提出一种基于麦克纳姆轮8的自动避障消防机器人，所述消防机器人包括消防机器主体1和移动基座，所述消防机器主体1安装在所述移动基座的上方；其中，所述消防机器主体1的外轮廓由固定支架构成，所述固定支架外设置有外壳，所述外壳；所述外壳的一侧沿高度设有激光测距传感阵列2，所述激光测距传感阵列2由激光测距传感器构成；所述固定支架内安装有相连通的消防罐3和消防喷嘴4；所述消防喷嘴4从所述外壳伸出；所述固定支架内设有电池单元，其与所述移动基座电气连接；所述移动基座为三角形柱状体，其由主座6和三个移动座5组成，所述移动座5分别可升降地安装在所述主座6的三个端点处；所述主座6与所述消防机器主体1连接；所述移动座5的底部分别设有麦克纳姆轮8；所述消防机器人移动至障碍物阻挡的狭小空间时，所述移动座5相对于所述主座6向内收拢，减小移动时的横向体积以避开障碍物。具体参见图2和图3，本发明提出的所述基于麦克纳姆轮8的自动避障消防机器人中，所述主座6的剖面为倒置的等腰梯形，沿其倾斜的侧面设有移动座5，所述移动座5为倾斜放置的金字塔形，其底面与所述主座6的倾斜面相互配合。所述主座6的侧面上沿倾斜表面设有一道竖直向下的凹槽7，所述凹槽7内设有均匀的锯齿，所述移动座5在其底面上设有一个齿轮，所述齿轮与所述凹槽7内的锯齿配合，驱动所述移动座5相对于所述主座6斜向地上下移动。本发明通过主座和移动座之间的相对位置关系，调整消防机器人的横向移动面积，从而可轻松地避开障碍物，方便在狭小的空间内行进。
本发明提出的所述基于麦克纳姆轮8的自动避障消防机器人中，所述消防机器主体1内进一步设置三轴加速度传感器和陀螺仪传感器，用于检测消防机器人的运动状态,所述消防机器主体1内进一步设置GPS定位系统，用于实现远程定位消防机器人。所述主座6和所述消防机器主体1之间设置有避震机构。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人，其特征在于，所述消防机器人包括消防机器主体和移动基座，所述消防机器主体安装在所述移动基座的上方；其中，所述消防机器主体的外轮廓由固定支架构成，所述固定支架外设置有外壳，所述外壳的一侧沿高度设有激光测距传感阵列，所述激光测距传感阵列由激光测距传感器构成；所述固定支架内安装有相连通的消防罐和消防喷嘴；所述消防喷嘴从所述外壳伸出；所述固定支架内设有电池单元，其与所述移动基座电气连接；所述移动基座为三角形柱状体，其由主座和三个移动座组成，所述移动座分别可升降地安装在所述主座的三个端点处；所述主座与所述消防机器主体连接；所述移动座的底部分别设有麦克纳姆轮；所述消防机器人移动至障碍物阻挡的狭小空间时，所述移动座相对于所述主座向内收拢，减小移动时的横向体积以避开障碍物；
所述主座的剖面为倒置的等腰梯形，沿其倾斜的侧面设有移动座，所述移动座为倾斜放置的金字塔形，其底面与所述主座的倾斜面相互配合。
2.根据权利要求1所述的基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人，其特征在于，所述主座的侧面上沿倾斜表面设有一道竖直向下的凹槽，所述凹槽内设有均匀的锯齿，所述移动座在其底面上设有一个齿轮，所述齿轮与所述凹槽内的锯齿配合，驱动所述移动座相对于所述主座斜向地上下移动。
3.根据权利要求1所述的基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人，其特征在于，所述消防机器主体内进一步设置三轴加速度传感器和陀螺仪传感器，用于检测消防机器人的运动状态。
4.根据权利要求1所述的基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人，其特征在于，所述消防机器主体内进一步设置GPS定位系统，用于实现远程定位消防机器人。
5.根据权利要求1所述的基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人，其特征在于，所述主座和所述消防机器主体之间设置有避震机构。
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