CN109499024A - 一种消防救援特种六足机器人 - Google Patents

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朱晓庆
乔泽华
陈璐
张点堃
张月
方媛
杜亮
张超
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    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
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Abstract

本发明公开了一种消防救援特种六足机器人，含有六足机器人本体、六足机器人足部、防火保护罩、道路清障装置、氧气瓶、呼吸面罩、生命探测仪、摄像头模块、语音模块、定位模块、控制器、电源模块。本发明相比于履带式消防救援机器人具备自重轻、成本低优势，相比于轮式消防救援机器人具有其不具备的非结构化地形穿越能力，并兼顾其运动灵活性。本发明的消防救援机器人可在火灾现场搜寻被困人员，清除道路障碍并提供短期应急物资供给，为消防救援人员实施营救提供救援通道，同时争取宝贵救援时间。

Description

一种消防救援特种六足机器人
技术领域
本发明是一种消防救援特种六足机器人，属于智能制造机器人领域。
背景技术
六足机器人可以再非结构化地形行走，较常规机器人具有很强的越障能力与环境适应性。这样的能力可以很好进行灾后救援任务，考虑到火灾发生后，现场杂乱，同时火势没有控制时消防人员不易进入，六足消防机器人可以进行第一时间的救援，来尽可能的解救被困伤员。在机器人设置有清障措施，生命探测仪，和火灾生存中必要的氧气面罩。火灾中最大的致死原因时窒息，所以提供第一时间的保护措施，提供宝贵的救援时间。
对现有专利检索发现，专利申请公开号：CN107486832A，发明名称：一种轮式救援机器人，采用的是轮式机器人的设计，并且设计有机械手。这样的缺点是：首先轮式的设计结构导致其在非结构化地形上的行动受到严重的限制，而且在火灾救援中，往往是这种地形，会影响救援效率；其次机械手在救援过程中的使用效果可能会受到影响，火灾中要争分夺秒，机械手效率欠佳，震灾中障碍一般较为沉重，机械手也难以施展。
检索发现，专利申请公开号：CN107336213A，发明名称：一种火灾现场救援机器人，采用主动行走单元和辅助行走单元组合的行走模式，采用履带抓地。这样的缺点是：火灾现场中可能会有很多零散杂物，同时及其缺少必要的清障，势必会对行动造成影响，影响搜救速度。
检索还发现，专利申请公开号：CN107414861A，发明名称：远程指挥轮式救援机器人，搭载生命探测仪、机械臂和铲斗，可以远程遥控，同时可以检测火灾现场的空气情况，同时携带少量物资。这样的缺点是轮式设计结构导致其在非结构化地形上的行动受到严重的限制，其次机械臂的设计实用性也不强。
发明内容
六足机器人具有可以穿越非结构化地形的优势，对已有的机器人加以改进，得到一种消防救援特种机器人。
本发明采用的技术方案为一种消防救援特种六足机器人，其特征在于，包括六足机器人本体(1)、六足机器人足部(2)、防火保护罩(3)、道路清障装置(4)、氧气瓶(5)、呼吸面罩(6)、生命探测仪(7)、摄像头模块(8)、语音模块(9)、定位模块(10)、控制器(11)和电源模块(12)；
六足机器人足部(2)通过轴向固定连接在六足机器人本体(1)的底部，六足机器人足部(2)能够绕六足机器人本体(1)转动，六足机器人足部(2)为折叠杆结构，通过折叠杆的旋转使六足机器人本体(1)能够运动并翻越台阶等不可清除障碍物。
防火保护罩(3)和六足机器人本体(1)的顶部通过固定密封连接，用于保护特种六足机器人内部电子设备及应急物资。
道路清障装置(4)与防火保护罩(3)的前端固定连接，道路清障装置(4)用于在需要时清除道路上的杂物等可移动障碍，为消防人员提供无障碍救援通道；氧气瓶(5)固定安放在所述的防火保护罩(3)内部一侧的位置，氧气瓶(5)能够方便拆卸并进行补足氧气后重复使用。
呼吸面罩(6)的数量为5-10个，呼吸面罩(6)与氧气瓶(5)通过耐高温管道连接，呼吸面罩(6)由电磁铁控制并能够进行自动弹射，并通过语音模块(9)提示被困人员带上氧气面罩(6)，以便于为后续消防队员到来争取宝贵时间；生命探测仪(7)固定在防火保护罩(3)的内部底面上，通过探测人体呼吸频率的信号搜索被困人员位置；摄像头模块(8)由内嵌于防火保护罩(3)顶面四条边中间位置的四个摄像头组成，四个摄像头能够进行全景拼接处理形成现场全景图像，用于提供现场全景图像信息；语音模块(9)固定在所述的防火保护罩(3)的内部，用于提供语音播报提示和警鸣声；定位模块(10)固定在所述的防火保护罩(3)内部，由室外GPS或北斗系统和室内UWB定位系统组成，用于提供六足机器人本体(1)实时位置信息；控制器(11)固定在防火保护罩(3)的内部、用于机器人行走、搜寻被困人员、释放呼吸面罩(6)等动作的智能控制；电源模块(12)固定在所述的防火保护罩(3)内部，为搭载设备供电。
防火保护罩(3)后端的门能够自动打开或关闭。
呼吸面罩(6)分别安置于电磁铁控制的弹簧一端，在控制器(11)的控制下在需要时将呼吸面罩(6)弹出，供被困者使用。
本发明与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果：
1、采用特殊足部结构的仿生六足机器人，在穿越非结构化地形时，相较传统的轮式机器人有着更好的机动性，适应能力更强。
2、简单的清障工具(铲斗)，可以将沿途的杂物清理开，为逃生者和救援者提供快捷的通道，提高生存几率。
3、生命探测仪可以更快的探寻出幸存者的位置，在找到幸存者之后，提供氧气面罩，为救援人员的到达争取时间。
附图说明
图1为消防救援特种六足机器人示意图
图中：1六足机器人本体；2六足机器人足部；3防火保护罩；4道路清障装置；5氧气瓶；6呼吸面罩；7生命探测仪；8摄像头模块；9语音模块；10定位模块；11控制器；12电源模块。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的具体实施例加以说明。
请参阅图1所示，一种消防救援特种六足机器人，其特征在于，含有：六足机器人本体(1)、六足机器人足部(2)、防火保护罩(3)、道路清障装置(4)、氧气瓶(5)、呼吸面罩(6)、生命探测仪(7)、摄像头模块(8)、语音模块(9)、定位模块(10)、控制器(11)、电源模块(12)，其中：
六足机器人足部(2)和所述的六足机器人本体(1)轴向固定连接，通过所述的六足机器人足部(2)转动为特种六足机器人提供运动及翻越台阶等不可清除障碍功能；
防火保护罩(3)和所述的六足机器人本体(1)上面固定密封连接，用于保护特种六足机器人内部电子设备及应急物资；
道路清障装置(4)与所述的防火保护罩(3)前端固定连接，用于在需要时清除道路上的杂物等可移动障碍，为消防人员提供无障碍救援通道；
氧气瓶(5)固定安放在所述的防火保护罩(3)内部偏后部位置，所述的氧气瓶(5)可以方便拆卸进行补足氧气后重复使用；
5-10个呼吸面罩(6)与所述的氧气瓶(5)通过耐高温管道分别连接，所述的呼吸面罩(6)在确定被困人员位置后弹射出，并通过语音模块(9)提示被困人员带上氧气面罩(6)为后续消防队员到来争取宝贵时间；
生命探测仪(7)固定在所述的防火保护罩(3)内部底面，通过探测人体呼吸频率信号搜索被困人员位置；
摄像头模块(8)由内嵌于所述的防火保护罩(3)顶面四条边中间位置的四个摄像头和全景拼接处理组成，用于提供现场全景图像信息；
语音模块(9)固定在所述的防火保护罩(3)内部，用于提供语音播报提示和警鸣声；
定位模块(10)固定在所述的防火保护罩(3)内部，由室外GPS或北斗系统和室内UWB定位系统组成，用于提供机器人实时位置信息；
控制器(11)固定在所述的防火保护罩(3)内部、用于机器人行走、搜寻被困人员、释放氧气面罩等动作的智能控制；
电源模块(12)固定在所述的防火保护罩(3)内部，为搭载设备供电。
所述的防火保护罩(3)后端的门在到达被困人员位置是可以自动打开。
所述的呼吸面罩(6)分别安置于电磁铁控制的弹簧一端，在所述的控制器(11)控制下在需要时将所述的呼吸面罩(6)弹出，供被困者使用。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种消防救援特种六足机器人，其特征在于，包括六足机器人本体(1)、六足机器人足部(2)、防火保护罩(3)、道路清障装置(4)、氧气瓶(5)、呼吸面罩(6)、生命探测仪(7)、摄像头模块(8)、语音模块(9)、定位模块(10)、控制器(11)和电源模块(12)；
六足机器人足部(2)通过轴向固定连接在六足机器人本体(1)的底部，六足机器人足部(2)能够绕六足机器人本体(1)转动，六足机器人足部(2)为折叠杆结构，通过折叠杆的旋转使六足机器人本体(1)能够运动并翻越台阶等不可清除障碍物；
防火保护罩(3)和六足机器人本体(1)的顶部通过固定密封连接，用于保护特种六足机器人内部电子设备及应急物资；
道路清障装置(4)与防火保护罩(3)的前端固定连接，道路清障装置(4)用于在需要时清除道路上的杂物等可移动障碍，为消防人员提供无障碍救援通道；氧气瓶(5)固定安放在所述的防火保护罩(3)内部一侧的位置，氧气瓶(5)能够方便拆卸并进行补足氧气后重复使用；
呼吸面罩(6)与氧气瓶(5)通过耐高温管道连接，呼吸面罩(6)由电磁铁控制并能够进行自动弹射，并通过语音模块(9)提示被困人员带上氧气面罩(6)，以便于为后续消防队员到来争取宝贵时间；生命探测仪(7)固定在防火保护罩(3)的内部底面上，通过探测人体呼吸频率的信号搜索被困人员位置；摄像头模块(8)由内嵌于防火保护罩(3)顶面四条边中间位置的四个摄像头组成，四个摄像头能够进行全景拼接处理形成现场全景图像，用于提供现场全景图像信息；语音模块(9)固定在所述的防火保护罩(3)的内部，用于提供语音播报提示和警鸣声；定位模块(10)固定在所述的防火保护罩(3)内部，由室外GPS或北斗系统和室内UWB定位系统组成，用于提供六足机器人本体(1)实时位置信息；控制器(11)固定在防火保护罩(3)的内部、用于机器人行走、搜寻被困人员、释放呼吸面罩(6)动作控制；电源模块(12)固定在所述的防火保护罩(3)内部。
2.根据权利要求1所述的一种消防救援特种六足机器人，其特征在于，防火保护罩(3)后端的门能够自动打开或关闭。
3.根据权利要求1所述的一种消防救援特种六足机器人，其特征在于，呼吸面罩(6)的数量为5-10个，呼吸面罩(6)分别安置于电磁铁控制的弹簧一端，在控制器(11)的控制下在需要时将呼吸面罩(6)弹出，供被困者使用。
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