CN111086567A - 一种可爬墙的救援机器人底盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可爬墙的救援机器人底盘，救援机器人底盘设置有一支撑框架，支撑框架为横向底板和竖向底板构成的L型框架，横向底板和竖向底板的两侧均配置有行走轮；在横向底板上表面设置有至少一个竖向涵道风扇，在竖向底板相对于墙面的另一侧设置有至少一个横向涵道风扇，竖向涵道风扇向地面喷射气体以提供向上推力，竖向涵道风扇用于在救援机器人底盘与墙壁之间形成负压；在横向底板上设置有电路箱，与驱动电机以及竖向涵道风扇和横向涵道风扇相连。本发明提供一种可爬墙的救援机器人底盘，能够装配并携带救援机器人灵活攀爬垂直墙壁、垂直光滑玻璃面或瓷砖面，辅助救援机器人在高空执行任务，大大增加救援机器人的灵活性及救援效率。

Description

一种可爬墙的救援机器人底盘

技术领域

本发明涉及一种救援机器人底盘，具体而言，涉及一种可爬墙的救援机器人底盘。

背景技术

现今社会中，随着城镇化推进，高楼建设速度加快，但应对高楼消防的设备发展相对滞后，目前的消防手段，多是采用云梯消防车来解决高楼消防问题，但是普通的云梯消防车的有效作业高度不易解决目前高楼消防问题，且消防车因体积较大，在出警消防时受到街道通常度限制，难以在狭窄街道通行，常常不能在第一时间赶到火灾现场，导致火灾进一步恶化。

近年来，消防官兵因高楼消防设备滞后、消防过程中近距离处理易爆案件导致伤亡人数不断增多，在消防领域内虽然出现了很多解决该问题的消防设备，例如消防机器人，但是，现有技术使用的消防机器人，仅能在路况良好的区域行驶，对于路况复杂的受灾区域，尤其是光滑玻璃壁面的高楼，消防机器人难以的行进，极大地降低了消防机器人的救援效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的救援机器人难以攀爬高楼墙壁导致救援效率低甚至不能救援的技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种可爬墙的救援机器人底盘，所述救援机器人底盘设置有一支撑框架，所述支撑框架为横向底板和竖向底板构成的L型框架，横向底板和竖向底板的两侧均配置有行走轮，各所述行走轮分别由设置在横向底板或竖向底板上的驱动电机驱动；

在横向底板上表面设置有至少一个竖向涵道风扇，在竖向底板相对于墙面的另一侧设置有至少一个横向涵道风扇，横向底板和竖向底板分别设置有对应竖向涵道风扇和横向涵道风扇风道的通孔，所述竖向涵道风扇向地面喷射气体以提供救援机器人底盘向上推力，所述横向涵道风扇用于抽取救援机器人底盘与墙壁之间的气体以在救援机器人底盘与墙壁之间形成负压；

在横向底板上设置有电路箱，与所述驱动电机以及竖向涵道风扇和横向涵道风扇相连。

进一步的，横向底板中间设有横向铝型材，竖向底板中间设有竖向铝型材，横向铝型材由两个角件通过螺栓联接与连接铝型材刚性连接，竖向铝型材由两个角件通过螺栓联接与连接铝型材刚性连接，横向铝型材与竖向铝型材为相互垂直关系。

进一步的，电路箱内安装有中央处理器、信号接收器、电机驱动板、涵道风扇电调-稳压电路板以及蓄电池。

进一步的，所述驱动电机由匹配的电机支架通过螺栓联接与横向底板或竖向底板刚性连接，行走轮通过联轴器与驱动电机的轴刚性连接；

各所述行走轮的转速可调。

进一步的，所述横向涵道风扇由风扇支架通过螺栓连接与竖向底板刚性连接，所述竖向涵道风扇由风扇支架通过螺栓连接与横向底板刚性连接。

进一步的，竖向底板的通孔后侧设置有遮风罩。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

使用范围广，本发明提供的可爬墙的救援机器人底盘，利用气压差为行走轮提供摩擦力，可对大部分墙壁进行攀爬，包括普通砖头墙面、光滑玻璃墙面、光滑瓷砖墙面及粗糙瓷砖墙面，还可携带救援机器人爬陡坡，结构稳定可靠，不易翻车。

灵活迅速，本发明提供的可爬墙的救援机器人底盘，利用空气推力克服重力，在爬墙过程中，行走轮在墙壁上滚动，通过调节各行走轮的转速，可使整体设备在墙壁上灵活运动，并且行动迅速，极大地提高了救援机器人的救援效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的装置整体结构的三维示意图。

图2是本发明实施例的装置整体结构的主视图。

图3是本发明实施例的机械支撑结构示意图。

图4是本发明实施例的风扇支架结构示意图。

图5是本发明实施例中的电机支架结构示意图。

附图标记说明：

1、横向底板；2、竖向涵道风扇；3、电机支架；4、驱动电机；5、行走轮；6、竖向涵道风扇；7、风扇支架；8、电路箱；9、竖向底板；10、角件；11、横向铝型材；12、连接铝型材；13、竖向铝型材；14、橡胶遮风罩。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种可爬墙的救援机器人底盘，主要包括机械支撑框架部分，以支撑并维持整体结构；行走轮驱动单元，以实现整体设备的行走功能；两组涵道风扇驱动单元，以提供克服重力的推力及提供给行走轮5摩擦力；电路箱8，以容纳及保护整个设备的控制电路。

图1所示为可爬墙的救援机器人底盘结构的三维示意图。整体结构以横向底板1和竖向底板9为基础进行构建，在横向底板1上，控制整体设备水平方向移动的行走轮驱动单元中的行走轮5通过联轴器与驱动电机4的轴刚性连接，驱动电机4由电机支架3通过螺栓联接与横向底板1刚性连接，从而实现控制整体设备水平方向移动的行走轮驱动单元的固定；在竖向底板9上，控制整体设备竖直方向移动的行走轮驱动单元中的行走轮5通过联轴器与驱动电机4的轴刚性连接，驱动电机4由电机支架3通过螺栓联接与竖向底板9刚性连接，从而实现控制整体设备竖直方向移动的行走轮驱动单元的固定，横向涵道风扇6通过螺栓联接与风扇支架7刚性连接，风扇支架7通过螺栓联接与竖向底板9刚性连接，以实现横向涵道风扇7的固定，横向涵道风扇6贴近垂直墙面吸气，从而为竖向底板9提供一个垂直于垂直墙面的压力，进而为安装与竖向底板的行走轮驱动单元提供摩擦力。

此外，为了进一步提高横向涵道风扇6的负压能力，我们在竖向底板9的通孔后侧设置有橡胶遮风罩14，竖向底板9贴近墙面时，橡胶遮风罩紧贴墙面，在横向涵道风扇6向外抽风时，橡胶遮风罩可以提高救援机器人底盘吸附在墙面上的性能，避免掉落，同时橡胶材质的遮风罩也降低了机器人底盘在墙面上移动时的阻力。

图2所示为可爬墙的救援机器人底盘结构的主视图。竖向涵道风扇2通过螺栓联接与风扇支架7刚性连接，风扇支架7通过螺栓联接与横向底板1刚性连接，以实现竖向涵道风扇2的固定，竖向涵道风扇2贴近地面吹气体，为整体设备提供克服重力的推力，电路箱8通过螺栓联接分别与横向底板1和竖向底板9刚性连接，电路箱8内安装有中央处理器、信号接收器、电机驱动板、涵道风扇电调、稳压电路板以及蓄电池，用于集中放置整个设备的控制电路，为控制电路提供保护，横向底板1通过梯形螺栓联接与横向铝型材11刚性连接，竖向底板9通过梯形螺栓联接与竖向铝型材13刚性连接，以维持该底盘的“L”形结构。

图3所示为可爬墙的救援机器人底盘的机械支撑结构示意图，横向底板1和竖向底板9通过图3所示结构的框架进行固定，横向底板中间设有横向铝型材11，竖向底板中间设有竖向铝型材13。横向铝型材11由两个角件10通过螺栓联接与连接铝型材12刚性连接，竖向铝型材13由两个角件10通过螺栓联接与连接铝型材12刚性连接并且横向铝型材11与竖向铝型材13为相互垂直关系，横向铝型材11、竖向铝型材13与连接铝型材12连接的位置均在连接铝型材12的中点位置。

如图1、图2所示的可爬墙的救援机器人底盘，本实施例中配置有两组竖向涵道风扇2及两组横向涵道风扇6，以提供强劲动力，增加了整个装置的载重，使其能够携带的救援机器人的重量范围更大。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种可爬墙的救援机器人底盘，其特征在于，所述救援机器人底盘设置有横向底板(1)和竖向底板(9)构成的L型支撑，横向底板(1)和竖向底板(9)的两侧均配置有行走轮(5)，各所述行走轮(5)分别由设置在横向底板(1)或竖向底板(9)上的驱动电机(4)驱动；

在横向底板(1)上表面设置有至少一个竖向涵道风扇(2)，在竖向底板(9)相对于墙面的另一侧设置有至少一个横向涵道风扇(6)，横向底板(1)和竖向底板(9)分别设置有对应竖向涵道风扇(2)和横向涵道风扇(6)风道的通孔，所述竖向涵道风扇(2)向地面喷射气体以提供救援机器人底盘向上推力，所述竖向涵道风扇(2)向地面喷射气体以提供救援机器人底盘向上推力，所述横向涵道风扇(6)用于抽取救援机器人底盘与墙壁之间的气体以在救援机器人底盘与墙壁之间形成负压；

在横向底板(1)上设置有电路箱(8)，与所述驱动电机(4)以及竖向涵道风扇(2)和横向涵道风扇(6)相连。

2.如权利要求1所述可爬墙的救援机器人底盘，其特征在于，横向底板中间设有横向铝型材(11)，竖向底板(9)中间设有竖向铝型材(13)，横向铝型材(11)由两个角件(10)通过螺栓联接与连接铝型材(12)刚性连接，竖向铝型材(13)由两个角件(10)通过螺栓联接与连接铝型材(12)刚性连接，横向铝型材(11)与竖向铝型材(13)为相互垂直关系。

3.如权利要求1所述可爬墙的救援机器人底盘，其特征在于，电路箱(8)内安装有中央处理器、信号接收器、电机驱动板、涵道风扇电调-稳压电路板以及蓄电池。

4.如权利要求1所述可爬墙的救援机器人底盘，其特征在于，所述驱动电机(4)由匹配的电机支架(3)通过螺栓联接与横向底板(1)或竖向底板(9)刚性连接，行走轮(5)通过联轴器与驱动电机(4)的轴刚性连接；

各所述行走轮(5)的转速可调。

5.如权利要求1所述可爬墙的救援机器人底盘，其特征在于，所述横向涵道风扇(6)由风扇支架(7)通过螺栓连接与竖向底板(9)刚性连接，所述竖向涵道风扇(2)由风扇支架(7)通过螺栓连接与横向底板(1)刚性连接。

6.如权利要求5所述可爬墙的救援机器人底盘，其特征在于，竖向底板(9)的通孔后侧设置有橡胶遮风罩(14)。

Images