CN111482972A - 一种灭火救灾机器人及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种灭火救灾机器人及系统；其中机器人包括包括移动式底盘、摄像头、储物箱、灭火筒、两个机械臂、电气安装盒；电气安装盒内设置有电源和控制系统；机械臂的端部设置有灭火剂喷头，灭火剂喷头与灭火筒之间通过输送管连接，输送管上设置有电磁阀；移动式底盘、摄像头、机械臂、电磁阀、电源均与控制系统电性连接；储物箱用于存放救灾物资，灭火筒用于存储高压灭火剂，摄像头用于采集现场图像，机械臂用于控制灭火剂喷头的朝向和执行救灾动作；系统包括所述的灭火救灾机器人，以及用于远程控制灭火救灾机器人的远程控制箱；该灭火救灾机器人及系统集灭火和救灾于一体，能够效执行灭火和救灾任务。

Description

一种灭火救灾机器人及系统

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，尤其涉及一种灭火救灾机器人及系统。

背景技术

随着我国经济的发展，石油、化工等许多易燃易爆物品数量增多，生活中发生火灾事故的频率增加。现在我们应对火灾的救援一般都是消防员，但是火灾现场一般都充斥着浓烟、高温、爆炸等问题严重威胁消防员的人生安全。在这样的背景下，消防机器人应运而生。但现有的消防机器人一般只具有灭火功能或者只具有救灾功能，目前还没有一款机器人能够集灭火和救灾于一体。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种集灭火和救灾于一体的灭火救灾机器人及系统。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种灭火救灾机器人,包括移动式底盘,以及设置在移动式底盘上的摄像头、储物箱、灭火筒、两个机械臂、电气安装盒；所述电气安装盒内设置有电源和控制系统；所述机械臂的端部设置有灭火剂喷头，灭火剂喷头与灭火筒之间通过输送管连接，输送管上设置有电磁阀；所述移动式底盘、摄像头、机械臂、电磁阀、电源均与控制系统电性连接；

所述储物箱用于存放救灾物资，所述灭火筒用于存储高压灭火剂，所述摄像头用于采集现场图像，所述机械臂用于控制灭火剂喷头的朝向和执行救灾动作。

所述的灭火救灾机器人中，所述机械臂包括前后依次连接的第一臂体、第二臂体、第三臂体、第四臂体、第五臂体、第六臂体，设置在第一臂体前端的第一关节，连接第一臂体后端与第二臂体前端的第二关节，连接第二臂体后端与第三臂体前端的第三关节，连接第三臂体后端与第四臂体前端的第四关节，连接第四臂体后端与第五臂体前端的第五关节，连接第五臂体后端与第六臂体前端的第六关节，以及设置在第六臂体后端的第七关节；任意相邻的两个关节之间的转动方向相互垂直。

所述的灭火救灾机器人中，每个关节包括一个减速电机和驱动装置，驱动装置设置在对应的臂体内。

所述的灭火救灾机器人，还包括一个转动设置在移动式底盘上的立柱，立柱下端设置有用于驱动立柱绕自身轴线转动的旋转驱动机构；所述摄像头设置在立柱顶部，两个机械臂左右对称地设置在立柱上。

所述的灭火救灾机器人中，所述立柱顶部设置有云台，所述摄像头设置在云台上，所述云台包括带动摄像头左右转动的竖直关节和带动摄像头俯仰转动的水平关节。

所述的灭火救灾机器人中，所述摄像头为双目摄像头。

所述的灭火救灾机器人中，所述移动式底盘为履带式底盘。

所述的灭火救灾机器人，还包括设置在移动式底盘上的麦克风和扬声器，以及设置在电气安装盒内的第一无线通信模块；所述麦克风、扬声器、第一无线通信模块均与控制系统电性连接。

一种灭火救灾系统，包括所述的灭火救灾机器人，以及用于远程控制灭火救灾机器人的远程控制箱；所述远程控制箱包括MCU处理模块、控制按钮、操纵杆、显示器和第二无线通信模块，所述控制按钮、操纵杆、显示器和第二无线通信模块均与MCU处理模块电性连接。

所述的灭火救灾系统中，所述远程控制箱还包括麦克风和扬声器，所述麦克风和扬声器与MCU处理模块电性连接。

有益效果：

本发明提供的一种灭火救灾机器人及系统，通过摄像头采集现场图像后，可通过机械臂控制灭火剂喷头的朝向，向火源喷射灭火剂进行灭火，也可通过两个机械臂协调完成障碍物搬运、救助被困人员等救灾工作，还可利用储物箱实现救灾物资的运送；该灭火救灾机器人及系统能够有效执行灭火和救灾任务，填补了集灭火和救灾于一体的消防机器人的空白。

附图说明

图1为本发明提供的灭火救灾机器人的结构示意图。

图2为本发明提供的灭火救灾机器人中，摄像头和云台的结构示意图。

图3为本发明提供的灭火救灾机器人中，旋转驱动机构的结构示意图。

图4为本发明提供的灭火救灾机器人中，机械臂的结构示意图。

图5为本发明提供的灭火救灾系统的结构示意图。

图6为本发明提供的灭火救灾系统中，远程控制箱的结构示意图。

图7为本发明提供的灭火救灾系统中，充电机器人的结构示意图。

图8为灭火救灾机器人的储物箱与电气安装盒之间的连接结构图。

图9为灭火救灾机器人的锁定机构的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下文的公开提供的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1-4，本发明提供的一种灭火救灾机器人,包括移动式底盘1,以及设置在移动式底盘上的摄像头2、储物箱3、灭火筒4、两个机械臂5、电气安装盒6；电气安装盒6内设置有电源10和控制系统11；机械臂5的端部设置有灭火剂喷头7，灭火剂喷头7与灭火筒4之间通过输送管8连接，输送管上设置有电磁阀9；移动式底盘1、摄像头2、机械臂5、电磁阀9、电源10均与控制系统11电性连接；

储物箱3用于存放救灾物资，灭火筒4用于存储高压灭火剂，摄像头2用于采集现场图像，机械臂5用于控制灭火剂喷头7的朝向和执行救灾动作。

上述的救灾动作包括但不限于是障碍物搬运、救助被困人员、切断物体、焊接加固等，其具体可执行的救灾动作取决于机械臂5上安装的工具；例如在机械臂5端部安装机械臂指时，可执行障碍物搬运、受伤人员的包扎和转移等；又例如在机械臂5端部安装锯子时，可对受灾现场的一些难以移开钢筋、管材等物体进行切割；再例如在机械臂5端部安装焊枪时，可对受灾现场的一些钢结构进行焊接加固，避免发生倒塌。

该灭火救灾机器人到达救灾现场后，可通过摄像头2采集现场图像，然后可通过机械臂5控制灭火剂喷头7的朝向，向火源喷射灭火剂进行灭火，也可通过两个机械臂5协调完成障碍物搬运、救助被困人员等救灾工作，还可利用储物箱3实现救灾物资（如氧气瓶、防火服、医疗用品、灭火器等，但不限于此）的运送；该灭火救灾机器人能够有效执行灭火和救灾任务，填补了集灭火和救灾于一体的消防机器人的空白。

其中，上述的控制系统11主要包括主控模块11.1（通常为单片机）、驱动模块11.2、数据采集模块11.3和相应的连接电路，其中驱动模块11.2、数据采集模块11.3均与主控模块11.1电性连接，各信息采集设备（例如摄像头）与数据采集模块11.3电性连接，各执行设备（如机械臂、移动式底盘、电磁阀）与驱动模块11.2电性连接（优选采用EtherCAT高速总线11.4进行连接），如图5所示；工作时，各信息采集设备采集的数据经数据采集模块11.3进行转换后发送至主控模块11.1，由主控模块11.1对采集的信息进行分析处理后发送控制指令，控制指令经由驱动模块11.2转换后发送至对应的执行设备，使各执行设备执行对应的动作。

储物箱3优选为具有上盖体的储物箱，避免救灾物资在移动过程中掉落或受损。

在一些实施方式中，见图4，机械臂5包括前后依次连接的第一臂体5.1、第二臂体5.2、第三臂体5.3、第四臂体5.4、第五臂体5.5、第六臂体5.6，设置在第一臂体5.1前端的第一关节5.7，连接第一臂体5.1后端与第二臂体5.2前端的第二关节5.8，连接第二臂体5.2后端与第三臂体5.3前端的第三关节5.9，连接第三臂体5.3后端与第四臂体5.4前端的第四关节5.10，连接第四臂体5.4后端与第五臂体5.5前端的第五关节5.11，连接第五臂体5.5后端与第六臂体5.6前端的第六关节5.12，以及设置在第六臂体5.6后端的第七关节5.13；任意相邻的两个关节之间的转动方向相互垂直。该机械臂5为七轴机械臂，能够实现更多移动轨迹，灵活性好，可实现精确定位，可应用于执行各种动作，适用性强。

进一步的，每个关节包括一个减速电机5.14和驱动装置5.15，驱动装置5.15设置在对应的臂体内。其中减速电机5.14和驱动装置5.15均与控制系统11的驱动模块11.2电性连接（优选通EtherCat高速实时通讯协议进行通信连接）。工作时，通过控制各减速电机转动，从而控制每个臂体相对与之连接的臂体的摆动角度，最终实现机械臂前端的运动轨迹的控制，与采用气缸、液缸等驱动的机械臂相比，结构更加紧凑，而使得机械臂结构刚性好、体型小和重量较轻，保证其运行灵巧、 精度高。

在一些实施方式中，每个臂体的前端均设置有一个减速电机5.14，且臂体内设置有该减速电机的驱动装置5.15；第七关节5.13的减速电机设置在第六臂体5.6的后端，且其驱动装置设置在第六臂体5.6内。具体的，减速电机设置在对应的臂体前部内，其输出端与相邻的臂体后端连接以驱动该相邻的臂体转动；而第七关节的减速电机设置在第六臂体的后部内，其输出端与连接部件（即与机械臂5连接的部件）连接。该机械臂5具有较好的机械结构刚性和稳定性。但机械臂的结构不限于此，例如，第七关节的减速电机和驱动装置也可设置在连接部件内，该减速电机的输出端伸出连接部件并与第六臂体的后端连接。

在本实施例中，见图1、3，该灭火救灾机器人，还包括一个转动设置在移动式底盘1上的立柱12，立柱12下端设置有用于驱动立柱绕自身轴线转动的旋转驱动机构13；摄像头2设置在立柱12顶部，两个机械臂5左右对称地设置在立柱12上。通过设置旋转驱动机构13和立柱12，可改变机械臂5和摄像头2的朝向，使机器人整体增加了一个自由度，增大了机器人的活动空间和提高了机器人的灵活性；两个机械臂5左右对称地设置在立柱12顶上，使得两个机械臂可相互避让，进一步优化协同工作的空间，增大双臂的工作范围。

在另一些实施方式中，旋转驱动机构13包括固定在移动式底盘1上的电机，设置在该电机输出端的主动齿轮，以及设置在立柱12下端的从动齿轮；主动齿轮与从动齿轮啮合，且立柱12通过轴承与移动式底盘1转动连接；工作时，电机通过齿轮驱动立柱12转动；

在本实施例中，见图3，旋转驱动机构13包括电机13.1，电机减速器13.2，以及与电机减速器13.2的输出端连接的连接法兰13.3；立柱12下端与电机13.1或电机减速器13.2固连（图中画出的是与电机减速器13.2固连的情况），连接法兰13.3与移动式底盘1连接。其中，电机13.1与驱动模块11.2电性连接。工作时，由于连接法兰5.3与移动式底盘1连接，连接法兰13.3不动，而电机13.1本体与电机减速器13.2本体转动，从而使立柱12相对移动式底盘1转动。旋转驱动机构13的结构不限于此。

进一步的，见图3，立柱12中空，电机13.1伸入立柱12内。从而可提高机器人的紧凑性，降低重量，提高灵活性。

在一些优选实施方式中，见图1、2，立柱12顶部设置有云台14，摄像头2设置在云台14上，云台包括带动摄像头左右转动的竖直关节14.1和带动摄像头俯仰转动的水平关节14.2。该云台14与驱动模块11.2电性连接。通过云台可实现摄像头的左右转动和俯仰转动，从而可大大地增加摄像头的拍摄范围，有利于提高机器人的灵活性和自主性。

优选的，摄像头2为双目摄像头，可实现双目视觉三维定位，准确检测目标的位置，从而可为机械臂5的动作准确性提供保证。

需要说明的是，双目摄像头和云台可根据控制精度要求，在市场上选取满足相应性能需求的现有产品，属于现有技术，此处不对其结构进行详述。

上述的移动式底盘1可以但不限于是轮式底盘、履带式底盘等；优选为履带式底盘，与轮式底盘相比，履带式底盘更有利于在泥泞、沙地、草地等特殊环境行进，且爬坡能力更强、更不容易侧倾和卡死。

为保证机器人能够在大部分松软、泥泞等复杂环境中行进，优选地，履带式底盘的接地比压（指满载时的接地比压）不大于12KPa。

在一些优选实施方式中，见图1、5，该灭火救灾机器人，还包括设置在移动式底盘1上的麦克风15和扬声器16，以及设置在电气安装盒6内的第一无线通信模块17；麦克风15、扬声器16、第一无线通信模块17均与控制系统11电性连接。其中，麦克风15、扬声器16与数据采集模块11.3电连接，第一无线通信模块17与主控模块11.1电连接。通过第一无线通信模块17可与远端的控制装置通信连接，从而实现远程控制，而通过麦克风15和扬声器16可实现远程通话，以便救灾现场人员与远处人员之间的通话交流。

还可在电气安装盒6内设置与主控模块电性连接的AI芯片（图中没画），通过AI芯片控制灭火救灾机器人自动进行灭火救灾。

请参阅图5、6，本发明还提供一种灭火救灾系统，包括上述的灭火救灾机器人，以及用于远程控制灭火救灾机器人的远程控制箱；

其中，远程控制箱包括MCU处理模块18、控制按钮19、操纵杆20、显示器21和第二无线通信模块22，控制按钮19、操纵杆20、显示器21和第二无线通信模块22均与MCU处理模块18电性连接，如图5所示。

可通过远程控制箱对灭火救灾机器人进行远程控制，其中通过第二无线通信模块22与第一无线通信模块17建立远程通信连接，通过控制按钮19可进行开关、功能切换等控制，通过操纵杆20可手动操纵灭火救灾机器人移动、转动、机械臂动作等，通过显示器21可实时显示摄像头2拍摄到的画面。

进一步的，远程控制箱还包括麦克风23和扬声器24，麦克风23和扬声器24与MCU处理模块18电性连接。通过麦克风23和扬声器24可实现与救灾现场人员的远程通话。

如图6所示，为远程控制箱的结构示意图，还包括一个手提箱 25，MCU处理模块18、控制按钮19、操纵杆20、显示器21、第二无线通信模块22、麦克风23和扬声器24均设置在该手提箱 25内，以便携带。

此外，该远程控制箱内可内置电源，也可与外部供电电源连接以获得电能。

由上可知，该灭火救灾机器人及系统具有以下优点：

1. 同时具备灭火和救援的功能，消防能力卓越，填补了填补了集灭火和救灾于一体的消防机器人的空白；

2. 灭火救灾机器人上设置两条机械臂，能够双手协调完成搬运障碍物、救助火灾现场的被困人员等救灾动作，救灾能力强；

3.可通过储物箱向救灾现场运输救灾物资；

4. 采用履带式底盘，提高了对复杂地形的适应性，越障能力和爬坡能力更强、更不容易侧倾和卡死；

5.可通过远程控制箱实现对灭火救灾机器人的远程控制，方便进入更多危险场所进行灭火救灾，保证救灾人员的安全；

6.通过麦克风、摄像头和扬声器可实现与救灾现场人员的视频和语音交流，以便更多地了解现场情况和救灾需求。

以下通过具体实施例对灭火救灾系统进行进一步说明。

实施例一

本实施例提供的灭火救灾系统还包括一个充电机器人，见图7，该充电机器人与灭火救灾机器人的主要区别在于，不设置灭火筒4、灭火剂喷头7、输送管8、电磁阀9、麦克风15和扬声器16，其电气安装盒6内不设置电源10并把储物箱3替换为电池26（以获得更大的空间来放置该大容量的电池26），其机械臂5端部设置有充电插头27，其中，电池26、充电插头27与控制系统11电性连接。同时，灭火救灾机器人的电气安装盒6的侧面上设置有充电插口。

工作时，充电机器人与灭火救灾机器人一同前往救灾现场，充电机器人停在救灾现场外围的安全区域中，灭火救灾机器人进入救灾现场内部进行灭火救灾，当灭火救灾机器人的电量较低时，可返回充电机器人处进行充电，充电时，由充电机器人通过摄像头2识别灭火救灾机器人的充电插口的位置，然后用机械臂5带动充电插头27插入灭火救灾机器人的充电插口进行充电。从而可提高灭火救灾机器人的可工作时间。此外，为了缩短充电时间，灭火救灾机器人中的电源10可采用快速充电电池，如妙盛动力科技有限公司的3分钟超级快充电池。

虽然工作时，充电机器人是停在救灾现场外围的安全区域中，但也可把电池26设置在一个隔热密封的保护壳体内，以保护电池26不受水和高温影响。

进一步的，充电机器人的电气安装盒6中可设置GPS模块28和第三无线通信模块29，并通过第三无线通信模块29向灭火救灾机器人发送定位信息，以便灭火救灾机器人需要充电时能够前往充电机器人所在位置。

进一步的，灭火救灾机器人的电气安装盒6中也设置有GPS模块；远程控制箱还可对充电机器人进行远程控制，远程控制箱的控制按钮19包括切换按钮，通过切换按钮可切换控制对象（灭火救灾机器人或充电机器人），远程控制箱的控制按钮19还包括一个自动跟随按钮；充电机器人的主控模块11.1的存储器中存储的计算机程序，在与灭火救灾机器人一同前往救灾现场时，通过切换按钮使远程控制箱切换至对灭火救灾机器人进行控制的状态，同时触发自动跟随按钮，此时充电机器人的主控模块11.1的处理器调取存储器中存储的计算机程序用于执行以下跟随移动方法：

1）接收灭火救灾机器人定期发送的定位信息；

2）依次移动至定位信息对应的各定位点，在相邻的两个定位点之间的路径为直线；

具体的，充电机器人根据当前位置和下一个定位点的位置，计算出需转向角度，然后先按该需转向角度转动，使车身正对下一个定位点方向，接着直线移动至下一个定位点，以此类推；

3）当接收到远程控制箱在自动跟随按钮被再次触发后发送的停止信号时，停止移动。

在前往救灾现场时，由操作人员用远程控制箱控制灭火救灾机器人前进，充电机器人自动跟随灭火救灾机器人移动，通过适当设置定位信息的发送周期，可使充电机器人的移动轨迹与灭火救灾机器人的移动轨迹基本相同，从而可避免充电机器人在无人操控的情况下受障碍物阻挡而无法顺利前行，而且实现简单，只需要一个操作人员即可控制灭火救灾机器人和充电机器人前往救灾现场。

在本实施例中，灭火救灾机器人的电源10设置有电量检测模组，以检测电源的剩余电量。灭火救灾机器人的主控模块11.1的存储器中存储的计算机程序，在工作过程中主控模块11.1的处理器调取存储器中存储的计算机程序用于执行以下充电提醒方法：

1）在前往救灾现场的过程中，统计消耗电量和移动距离，建立移动距离与消耗电量的映射关系；

2）当监测到剩余电量低于预设阀值a时根据自身的位置信息和充电机器人的位置信息计算与充电机器人之间的直线距离，再在直线距离的基础上增加预设百分数的距离值，得到预估距离；

3）根据映射关系计算走完预估距离所需的预估电量；

4）当预估电量高于当前剩余电量的85%时，向远程控制箱发送充电提醒信号。

当远程控制箱收到充电提醒信号后会发出警告提醒操作人员，由操作人员控制灭火救灾机器人前往充电机器人处进行充电。其中，预设阀值a为满电量的50%；预设百分数为20%-50%，这是由于灭火救灾机器人移往充电机器人的路径通常不是直线，需要在直线距离的基础上上浮一定比例，根据大量数据统计，实际路径的长度通常为直线距离的1.2-1.5倍。而随着电池的老化，电池的可放电量是会逐渐减小的，因此，不能在预估电量于当前剩余电量相等时再发送提醒信号，避免由于可放电量的减小而导致无法支撑灭火救灾机器人走完预估距离，所以规定预估电量高于当前剩余电量的85%时即发送提醒信号。

另外，也可由一个充电机器人、多个灭火救灾机器人和多个远程控制箱组成灭火救灾系统，其中每个灭火救灾机器人由对应的远程控制箱控制，充电机器人可由其中一个远程控制箱控制，且在跟随移动时跟随该远程控制箱对应的灭火救灾机器人移动，而且工作时充电机器人向所有灭火救灾机器人发送定位信息。

实施例二

本实施例提供的灭火救灾系统中，灭火救灾机器人的储物箱3是可分离地设置在电气安装盒6顶部的。

如图8所示，电气安装盒6的顶部四个角处各设置有一个定位插孔6.1，储物箱3的底部对应地设置有四个定位插柱3.1，四个定位插柱3.1插接在四个定位插孔6.1中，电气安装盒6内对应每个定位插孔6.1设置有一个用于锁定对应定位插柱3.1的锁定机构。

见图9，锁定机构包括一个锁定电机6.2和连接在锁定电机6.2的转轴上的偏心卡接板6.3，定位插柱3.1周面上正对偏心卡接板6.3的一侧设置有卡槽3.2，定位插孔6.1的孔壁上开设有供偏心卡接板6.3穿过的开口，偏心卡接板6.3在初始位置时不伸入卡槽3.2，当偏心卡接板6.3相对于初始位置转动180°后，其一侧伸入卡槽3.2中。该锁定机构结构简单，锁定可靠。偏心卡接板6.3可以但不限于是椭圆形、半圆形、扇形等。

对应地，远程控制箱的控制按钮19包括解锁按钮，当触发解锁按钮时，远程控制箱向灭火救灾机器人发送一个解锁信号，灭火救灾机器人的控制系统根据该解锁信号控制锁定电机6.2转动实现解锁；在本实施例中，当灭火救灾机器人开始移动时，自动检测锁定机构的锁定状态（例如，可在锁定电机6.2上设置一个旋转编码器6.4，以测量锁定电机6.2的转动角度从而实现对锁定状态的检测，但不限于此），当发现锁定机构为未锁定状态时，直接控制锁定电机6.2转动进行锁定。

进一步的，见图9，定位插柱3.1为上大下小的截锥状插柱，定位插孔6.1为对应的截锥状插孔，以减小插入和抽出时的阻力。

优选的，定位插孔6.1的上端设置有导向部6.1a，该导向部为锥角比定位插孔本体锥角大的截锥状；通过设置导向部6.1a，在插入时无需精确对准，更容易插入。

进一步的，储物箱3的两侧对称地设置有两组挂钩3.3，每组包括两个挂钩；该挂钩用于吊装储物箱3。

进一步的，见图8，灭火救灾机器人的电磁阀9固定在电气安装盒6的侧壁上，灭火筒4可拆卸地固定在储物箱3的侧壁上（例如通过箍带固定，但不限于此），灭火筒4的出口端连接有一根软管4.1，软管4.1的端部设置有快速接头4.2并通过该快速接头4.2与电磁阀9连接。

当灭火救灾机器人上的救灾物资或灭火筒4中的灭火剂用完需要返回补充时，操作人员一端通过远程控制箱了解到救灾现场急需救灾物资后，迅速在当地向备用的储物箱3补充相应的物资并安装上新的灭火筒4，当灭火救灾机器人返回后迅速使用吊车把旧的储物箱3卸下，并把已经补充好的备用储物箱3吊装到灭火救灾机器人上，从而大大地减小物资补充时间，提高救灾效率。

其中，在进行储物箱3的更换时，用端部设置有吊环的吊索钩住挂钩3.3进行吊运，备用储物箱3放置好后，由人工把软管4.1的快速接头4.2插入电磁阀9，完成安装，灭火救灾机器人即可返回救灾现场，此时，自动检测到锁定机构为未锁定状态，并自动锁定。储物箱3的更换过程方便快捷。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，其方案与本发明实质上相同。

Claims (10)

1.一种灭火救灾机器人,其特征在于，包括移动式底盘,以及设置在移动式底盘上的摄像头、储物箱、灭火筒、两个机械臂、电气安装盒；所述电气安装盒内设置有电源和控制系统；所述机械臂的端部设置有灭火剂喷头，灭火剂喷头与灭火筒之间通过输送管连接，输送管上设置有电磁阀；所述移动式底盘、摄像头、机械臂、电磁阀、电源均与控制系统电性连接；

所述储物箱用于存放救灾物资，所述灭火筒用于存储高压灭火剂，所述摄像头用于采集现场图像，所述机械臂用于控制灭火剂喷头的朝向和执行救灾动作。

2.根据权利要求1所述的灭火救灾机器人，其特征在于，所述机械臂包括前后依次连接的第一臂体、第二臂体、第三臂体、第四臂体、第五臂体、第六臂体，设置在第一臂体前端的第一关节，连接第一臂体后端与第二臂体前端的第二关节，连接第二臂体后端与第三臂体前端的第三关节，连接第三臂体后端与第四臂体前端的第四关节，连接第四臂体后端与第五臂体前端的第五关节，连接第五臂体后端与第六臂体前端的第六关节，以及设置在第六臂体后端的第七关节；任意相邻的两个关节之间的转动方向相互垂直。

3.根据权利要求2所述的灭火救灾机器人，其特征在于，每个关节包括一个减速电机和驱动装置，驱动装置设置在对应的臂体内。

4.根据权利要求1所述的灭火救灾机器人，其特征在于，还包括一个转动设置在移动式底盘上的立柱，立柱下端设置有用于驱动立柱绕自身轴线转动的旋转驱动机构；所述摄像头设置在立柱顶部，两个机械臂左右对称地设置在立柱上。

5.根据权利要求4所述的灭火救灾机器人，其特征在于，所述立柱顶部设置有云台，所述摄像头设置在云台上，所述云台包括带动摄像头左右转动的竖直关节和带动摄像头俯仰转动的水平关节。

6.根据权利要求1所述的灭火救灾机器人，其特征在于，所述摄像头为双目摄像头。

7.根据权利要求1所述的灭火救灾机器人，其特征在于，所述移动式底盘为履带式底盘。

8.根据权利要求1所述的灭火救灾机器人，其特征在于，还包括设置在移动式底盘上的麦克风和扬声器，以及设置在电气安装盒内的第一无线通信模块；所述麦克风、扬声器、第一无线通信模块均与控制系统电性连接。

9.一种灭火救灾系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的灭火救灾机器人，以及用于远程控制灭火救灾机器人的远程控制箱；所述远程控制箱包括MCU处理模块、控制按钮、操纵杆、显示器和第二无线通信模块，所述控制按钮、操纵杆、显示器和第二无线通信模块均与MCU处理模块电性连接。

10.根据权利要求9所述的灭火救灾系统，其特征在于，所述远程控制箱还包括麦克风和扬声器，所述麦克风和扬声器与MCU处理模块电性连接。

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