CN111854005A - 一种带消防功能空气净化机器人及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带消防功能空气净化机器人，包括空气净化模块、消防灭火模块和机器人主体，消防灭火模块包括底座、机械臂、机械手、灭火器、灭火控制阀和液压阀，底座三百六十度旋转式安装在机器人主体上，机械臂安装在底座上并随底座三百六十度旋转，机械臂设置有控制机械臂的关节转动和调节机械臂伸缩的液压阀，灭火器设置在底座一侧，灭火器的安全销设置有机械手，机械手通过液压阀与机械臂连接，机械臂远离底座的末端设置有灭火喷口，灭火器的喷射口通过灭火控制阀与灭火喷口连接。本发明解决了目前净化器综合利用率低、能耗高和空气净化成本较高的问题；火源不能及时被发现，会带来人员的伤亡和财产上的巨大损失的问题。

Description

一种带消防功能空气净化机器人及其使用方法

技术领域

本发明涉及机器人技术领域、消防设备技术领域、空气净化设备技术领域，更具体地涉及一种带消防功能空气净化机器人及其使用方法。

背景技术

现代工业快速发展的同时带来了空气污染，人们对健康意识的普遍提高，越来越多的人开始关注空气污染对人们身体带来的危害，渐渐使得空气净化器成了人们日常生活办公的一部分。目前空气净化器一般为固定安装方式，功能单一，现代办公及居家环境普遍存在空气流动性差的情形，固定安装方式的空气净化器只能净化机器周围的空气且常常对周围空气过度循环，增加耗电，对其他区域的空气基本不能净化，因此需要安装多台空气净化器，造成了净化器综合利用率低、能耗高和空气净化成本较高的问题。

也因科技的快速发展和城市化率不断提高，高层住宅、商寓办公楼等高楼大厦和工厂实验室等场所不断增加，火灾一旦发生，灭火难度大，火源不能及时被发现，这样会带来人员的伤亡和财产上的巨大损失。因此，有必要提供一种带消防功能空气净化机器人及其使用方法，以克服上述问题。

发明内容

本发明提供了一种带消防功能空气净化机器人及其使用方法，以解决目前需要安装多台空气净化器，造成了净化器综合利用率低、能耗高和空气净化成本较高的问题；高层住宅、商寓办公楼等高楼大厦和工厂实验室等场所不断增加，火灾一旦发生，火源不能及时被发现，这样会带来人员的伤亡和财产上的巨大损失的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种带消防功能空气净化机器人，包括空气净化模块、消防灭火模块和机器人主体，空气净化模块和消防灭火模块均安装在机器人主体；

消防灭火模块包括底座、机械臂、机械手、灭火器、灭火控制阀和液压阀，底座三百六十度旋转式安装在机器人主体上，机械臂安装在底座上并随底座三百六十度旋转，机械臂设置有控制机械臂的关节转动和调节机械臂伸缩的液压阀，灭火器设置在底座一侧，灭火器的安全销设置有机械手，机械手通过液压阀与机械臂连接，机械臂远离底座的末端设置有灭火喷口，灭火器的喷射口通过灭火控制阀与灭火喷口连接；

空气净化模块包括初效滤层、紫外线灭菌灯、等离子发生器、HEPA集尘过滤层、风机、进风口、进风口压差传感器、出风口和出风口压差传感器，进风口压差传感器设置在进风口，进风口压差传感器远离进风口一侧设置有初效滤层，出风口压差传感器设置在出风口，出风口压差传感器远离出风口一侧设置有风机，风机远离出风口压差传感器一侧设置HEPA集尘过滤层，HEPA集尘过滤层和初效滤层之间依次设置有等离子发生器和紫外线灭菌灯。

进一步地，机器人主体安装有行走识别模块，行走识别模块包括驱动电机、驱动轮、转向轮、转向器和转向传感器，驱动轮和转向轮分别设置在机器人主体下端两侧，转向轮设置有转向器和转向传感器，驱动轮和转向器均与驱动电机连接。

进一步地，机器人主体安装有环境分析模块、场景定位模块、无线通信模块、电源管理模块和中央处理系统，环境分析模块、场景定位模块、行走识别模块、空气净化模块、消防灭火模块、无线通信模块和电源管理模块均与中央处理系统连接。

进一步地，环境分析模块包括数字摄像头、温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、一氧化碳浓度探测器、甲烷浓度探测器和红外光电烟雾浓度探测器，数字摄像头、温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、一氧化碳浓度探测器、甲烷浓度探测器和红外光电烟雾浓度探测器均与中央处理系统连接。

进一步地，场景定位模块包括超声波发生单元、超声波接收单元、单片机、扫描驱动单元、复位电路单元和时钟电路单元，超声波发生单元、超声波接收单元、扫描驱动单元、复位电路单元和时钟电路单元均与单片机连接，单片机与中央处理系统连接。

进一步地，中央处理系统包括处理器和存储器，处理器用于对声、光、电、温度、湿度、图像、可燃气体浓度、点火点、点火范围等各种信号进行集中综合处理并发出相应的指令，存储器用于存储声、光、电、温度、湿度、图像、可燃气体浓度、点火点、点火范围等各种信号数据。

进一步地，无线通信模块包括射频天线和通信模组，射频天线与通信模组连接，射频天线用于接收或发出信号，通信模组用于与互联网终端设备无线连接并传输存储数据，且用于将互联网终端设备的指令传输给中央处理系统。

进一步地，电源管理模块包括电池、电量显示器、蜂鸣器和充电管理模组，电池、电量显示器和蜂鸣器均与充电管理模组连接。

一种带消防功能空气净化机器人的使用方法，包括以下步骤：

步骤S1.通过互联网终端设备向中央处理系统发出工作指令，中央处理系统接收工作指令并通过场景定位模块和行走识别模块使得机器人在一定区域内行走；

步骤S2.机器人在行走过程中，空气净化模块对室内空气进行净化并对空气净化模块内部过滤部件进行检测，判断空气净化模块内部过滤部件是否能够正常工作；

步骤S3.机器人在行走过程中，环境分析模块实时监测室内环境的空气变化，如是否含有易燃气体等，或确定火点位置或燃烧范围等；

步骤S4.环境分析模块对周围环境进行温度、湿度、粉尘浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度和红外光电烟雾浓度信息等数据的不间断采集，实时传输到中央处理系统进行数据分析，并通过无线通信模块将可视化图像、温度、湿度、粉尘浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度和红外光电烟雾浓度信息等数据信息在机器人上进行实时本地显示，并且同时传输给互联网终端设备；

步骤S5.当环境分析模块检测到一氧化碳浓度、甲烷浓度等浓度指标超标时发出本地和远程报警信号，中央处理系统接收报警信号并通过无线通信模块将报警信号传输到互联网终端设备，能够协助消防人员寻找危险源头；

步骤S6.数字摄像头和红外光电烟雾浓度探测器配合中央处理系统工作，一旦识别到火情发生，场境定位模块确定机器人所处的位置，环境分析模块则迅速定位着火点、确定正在燃烧范围，中央处理系统进行实时火警报警并将相关数据传输到互联网终端设备，同时中央处理系统控制机器人行进到合适的位置后，由机械臂、机械手和灭火器配合，对火源进行灭火处理；

步骤S7.消防人员能通过互联网终端设备监测实时情况并作出及时判断，通过互联网终端设备调度附近机器人协同灭火作业。

进一步地，机器人运行时，不断地由环境分析模块对周围环境进行信息采集，并传输到中央处理系统中，机器人凭借此采集过程循环不断完善周围环境资料，更好地适应周围环境，让自身更加智能进行数据处理和提高数据分析速度。

其中，环境分析模块用于对环境空气质量进行分析，以及对周围场景安全分析；场景定位模块用于不断对周围物体距离及大小进行测量，为行走避障提供数据支持；行走识别模块用于驱动机器人行走并记录行走轨迹；空气净化模块用于对空气进行净化，以及判断空气净化模块内部过滤部件是否能够正常工作；消防灭火模块用于消防灭火；无线通信模块用于与通信终端设备进行数据交换；电源管理模块用于为机器人提供电源并显示电量变化；中央处理系统用于接收各种信号进行集中综合处理并发出相应的指令。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的带消防功能空气净化机器人，功能强大，功耗较低，行走避障灵活，空气净化效率高，能够满足不同的使用需求，来减轻用户工作量，加快区域内的空气净化过程，提高了空气净化效率，同时对室内环境安全分析，及时排除安全隐患，提高工作生活环境的舒适度和安全性。

机器人通过智能行走方式进行自动检测周围空气质量是否符合人们舒适工作生活的要求，在空气不符合要求时自动开启净化工作；也可以通过无线通信方式进行远程控制，让机器人提前对指定区域进行空气净化，从而更好的满足人们日常工作生活的要求。既能替代多台固定安装式的空气净化器对室内空气进行充分净化，提高了净化器综合利用率的同时降低了能耗；也能在无人值守区域进行巡查，并对已存在火情的室内快速代替消防救援人员完成灭火任务。

机器人还可进行远程监控，操作简易方便，避免了到达现场后才能开启空气净化工作过程，增大了空气净化工作范围，提高空气净化效率，降低单位净化能耗，减轻用户工作量；机器人一边进行空气净化，同时进行环境安全检测，进行智能判断，一旦发现不安全因素，及时进行本地和远程相关安全报警，如有火情进行智能自动灭火，排除安全隐患，真正实现了防灾减灾的功能，提高了工作生活环境的舒适度和安全度。

附图说明

图1为本发明的一种带消防功能空气净化机器人的结构示意图。

图2为本发明的一种带消防功能空气净化机器人的使用方法的步骤示意图。

图3为本发明的一种带消防功能空气净化机器人的结构框图的示意图。

图4为本发明的一种带消防功能空气净化机器人的供电控制电路的电路示意图。

附图标记：1为环境分析模块，2为场景定位模块，3为行走识别模块，4为空气净化模块，5为消防灭火模块，6为无线通信模块，7为电源管理模块，8为中央处理系统，9为机器人主体，10为底座，11为机械臂，12为机械手，13为灭火器，14为灭火控制阀，15为液压阀，16为灭火喷口，17为初效滤层，18为紫外线灭菌灯，19为等离子发生器，20为HEPA集尘过滤层，21为风机，22为进风口，23为出风口，24为驱动电机，25为驱动轮，26为转向轮，27为转向器，28为转向传感器。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

请参阅图1至图4，图中所示者为本发明所选用的实施例结构，此仅供说明之用，在专利申请上并不受此种结构的限制。

实施例一

如图1和图3所示，一种带消防功能空气净化机器人，包括空气净化模块4、消防灭火模块5和机器人主体9，空气净化模块4和消防灭火模块5均安装在机器人主体9；

消防灭火模块5包括底座10、机械臂11、机械手12、灭火器13、灭火控制阀14和液压阀15，底座10三百六十度旋转式安装在机器人主体9上，机械臂11安装在底座10上并随底座10三百六十度旋转，机械臂11设置有控制机械臂11的关节转动和调节机械臂11伸缩的液压阀15，灭火器13设置在底座10一侧，灭火器13的安全销设置有机械手12，机械手12通过液压阀15与机械臂11连接，机械臂11远离底座10的末端设置有灭火喷口16，灭火器13的喷射口通过灭火控制阀14与灭火喷口16连接；

空气净化模块4包括初效滤层17、紫外线灭菌灯18、等离子发生器19、HEPA集尘过滤层20、风机21、进风口22、进风口22压差传感器、出风口23和出风口23压差传感器，进风口22压差传感器设置在进风口22，进风口22压差传感器远离进风口22一侧设置有初效滤层17，出风口23压差传感器设置在出风口23，出风口23压差传感器远离出风口23一侧设置有风机21，风机21远离出风口23压差传感器一侧设置HEPA集尘过滤层20，HEPA集尘过滤层20和初效滤层17之间依次设置有等离子发生器19和紫外线灭菌灯18。

等离子发生器19可以同时产生正离子与负离子，在空气中进行正负电荷中和，正负电荷中和瞬间产生巨大的能量并释放，从而导致其周围细菌结构的改变或者能量的转换，从而致使细菌死亡，实现其杀菌的作用。等离子发生器19对空气消毒的同时，也可降解空气中的有害有毒气体，经中国疾病防控制中心检测报告显示，24小时内的降解率:甲醛91％、苯93％、氨78％、二甲苯96％。同时可以高效去除烟气、烟味等污染物。由于负离子的数量大于正离子的数量，因此多余的负离子仍然漂浮在空气中，可以进一步达到消烟、除尘、消除异味、改善空气的品质，以促进人体健康的保健作用。

初效滤层17对空气进行初级过滤，拦截大颗粒污染物。HEPA集尘过滤层20由化学纤维制成，拦截直径为0.3微米以上的微粒，对烟雾、细菌、灰尘等污染物最有效。进风口22压差传感器和出风口23压差传感器用于检测在空气净化工作时，空气净化模块4空气通道内外的压差，根据压差来判断空气净化模块4被污染的程度，判断出空气净化模块4内部过滤部件是否能够正常工作。

更好地，机器人主体9安装有行走识别模块3，行走识别模块3包括驱动电机24、驱动轮25、转向轮26、转向器27和转向传感器28，驱动轮25和转向轮26分别设置在机器人主体9下端两侧，转向轮26设置有转向器27和转向传感器28，驱动轮25和转向器27均与驱动电机24连接。

其中，液压阀15和底座10均与驱动电机24连接，驱动电机24为液压阀15和底座10提供动力。

进一步地，机器人主体9安装有环境分析模块1、场景定位模块2、无线通信模块6、电源管理模块7和中央处理系统8，环境分析模块1、场景定位模块2、行走识别模块3、空气净化模块4、消防灭火模块5、无线通信模块6和电源管理模块7均与中央处理系统8连接。

更优地，环境分析模块1包括数字摄像头、温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、一氧化碳浓度探测器、甲烷浓度探测器和红外光电烟雾浓度探测器，数字摄像头、温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、一氧化碳浓度探测器、甲烷浓度探测器和红外光电烟雾浓度探测器均与中央处理系统8连接。

优选地，场景定位模块2包括超声波发生单元、超声波接收单元、单片机、扫描驱动单元、复位电路单元和时钟电路单元，超声波发生单元、超声波接收单元、扫描驱动单元、复位电路单元和时钟电路单元均与单片机连接，单片机与中央处理系统8连接。超声波发生单元、超声波接收单元、单片机、扫描驱动单元、复位电路单元和时钟电路单元相互配合使用，使得机器人能够通过超声波定时并不间断地探测周围的环境。

本实施例中，中央处理系统8包括处理器和存储器，处理器用于对声、光、电、温度、湿度、图像、可燃气体浓度、点火点、点火范围等各种信号进行集中综合处理并发出相应的指令，存储器用于存储声、光、电、温度、湿度、图像、可燃气体浓度、点火点、点火范围等各种信号数据。

具体地，无线通信模块6包括射频天线和通信模组，射频天线与通信模组连接，射频天线用于接收或发出信号，通信模组用于与互联网终端设备无线连接并传输存储数据，且用于将互联网终端设备的指令传输给中央处理系统8。

较佳地，电源管理模块7包括电池、电量显示器、蜂鸣器和充电管理模组，电池、电量显示器和蜂鸣器均与充电管理模组连接。电量显示器用于显示电池的电量，当电池的电量不足时，蜂鸣器工作。

其中，环境分析模块1用于对环境空气质量进行分析，以及对周围场景安全分析；场景定位模块2用于不断对周围物体距离及大小进行测量，为行走避障提供数据支持；行走识别模块3用于驱动机器人行走并记录行走轨迹；空气净化模块4用于对空气进行净化，以及判断空气净化模块4内部过滤部件是否能够正常工作；消防灭火模块5用于消防灭火；无线通信模块6用于与通信终端设备进行数据交换；电源管理模块7用于为机器人提供电源并显示电量变化；中央处理系统8用于接收各种信号进行集中综合处理并发出相应的指令。

实施例二

如图2所示，一种带消防功能空气净化机器人的使用方法，包括以下步骤：

步骤S1.通过互联网终端设备向中央处理系统8发出工作指令，中央处理系统8接收工作指令并通过场景定位模块2和行走识别模块3使得机器人在一定区域内行走；

步骤S2.机器人在行走过程中，空气净化模块4对室内空气进行净化并对空气净化模块4内部过滤部件进行检测，判断空气净化模块4内部过滤部件是否能够正常工作；

步骤S3.机器人在行走过程中，环境分析模块1实时监测室内环境的空气变化，如是否含有易燃气体等，或确定火点位置或燃烧范围等；

步骤S4.环境分析模块1对周围环境进行温度、湿度、粉尘浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度和红外光电烟雾浓度信息等数据的不间断采集，实时传输到中央处理系统8进行数据分析，并通过无线通信模块6将可视化图像、温度、湿度、粉尘浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度和红外光电烟雾浓度信息等数据信息在机器人上进行实时本地显示，并且同时传输给互联网终端设备；

步骤S5.当环境分析模块1检测到一氧化碳浓度、甲烷浓度等浓度指标超标时发出本地和远程报警信号，中央处理系统8接收报警信号并通过无线通信模块6将报警信号传输到互联网终端设备，能够协助消防人员寻找危险源头；

步骤S6.数字摄像头和红外光电烟雾浓度探测器配合中央处理系统8工作，一旦识别到火情发生，场境定位模块确定机器人所处的位置，环境分析模块1则迅速定位着火点、确定正在燃烧范围，中央处理系统8进行实时火警报警并将相关数据传输到互联网终端设备，同时中央处理系统8控制机器人行进到合适的位置后，由机械臂11、机械手12和灭火器13配合，对火源进行灭火处理；

步骤S7.消防人员能通过互联网终端设备监测实时情况并作出及时判断，通过互联网终端设备调度附近机器人协同灭火作业。

机器人运行时，不断地由环境分析模块1对周围环境进行信息采集，并传输到中央处理系统8中，机器人凭借此采集过程循环不断完善周围环境资料，更好地适应周围环境，让自身更加智能进行数据处理和提高数据分析速度。

实施例三

当进行空气净化时，进风口22、初效滤层17、紫外线灭菌灯18、等离子发生器19、HEPA集尘过滤层20和出风口23依次连通形成空气净化通道，风机21打开，空气从进风口22进入，空气依次通过初效滤层17、紫外线灭菌灯18、等离子发生器19、HEPA集尘过滤层20，再从出风口23排出，空气得到有效净化消毒。

当进行灭火时，驱动电机24驱动液压阀15，液压阀15动作，机械臂11关节转动，机械臂11伸出，底座10带动机械臂11转向，使得灭火喷口16对准着火点，驱动电机24再驱动与机械手12连接液压阀15，使得机械手12动作，机械手12将灭火器13的安全销拔出，驱动电机24驱动灭火控制阀14，灭火控制阀14动作，灭火器13的喷射口与灭火喷口16连通，灭火器13的灭火粉喷出，即进行灭火。

实施例四

电源管理模块7还包括供电控制电路，如图4所示，供电控制电路包括控制信号输入端P1、电阻R1、电阻R2、三极管Q1、电容C1、电容C2、电感L1、电池电压输入端U1、MOS管和供电电压输出端U2，控制信号输入端P1与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极均与电容C1的一端、电容C2的一端、电阻R2的一端和MOS管的栅极连接，电池电压输入端U1均与电容C1的另一端和电感L1的一端连接，电感L1的另一端均与电容C2的另一端、电阻R2的另一端和MOS管的源极连接，MOS管的漏极与供电电压输出端U2连接。

供电控制电路接收控制信号输入端P1输入的控制信号，控制信号为开启信号或关闭信号，在接收到开启信号时控制MOS管导通，以使电池对机器人进行供电；在接收到关闭信号时，控制MOS管截止，以使电池停止对机器人进行供电。此时MOS管在截止状态下的漏电流为纳安级，即MOS管消耗的静态功耗极低，从而能够有效地降低供电控制电路的静态功耗，延长电池的使用寿命。其中，电阻R1可以起到限流作用，以避免电流过大而导致三极管Q1损坏。

三极管Q1的基极接收控制信号输入端P1输入的高电平或低电平，其中，高电平即为开启信号，低电平为关闭信号。三极管Q1为NPN型三极管，MOS管为P沟道MOS管。在三极管Q1的基极接收到低电平时，三极管Q1截止，三极管Q1的集电极为高电平，与三极管Q1的集电极连接的MOS管的栅极为高电平，MOS管也为截止状态，此时电池停止为机器人供电。由于三极管Q1和MOS管在截止状态下的漏电流均为纳安级，因此三极管Q1和MOS管的静态功耗极低，从而使得供电控制电路在不为机器人供电时降低静态功耗。三极管Q1还可以起到隔离作用，以避免电池输出的电源电压倒灌入与控制信号输入端P1连接的外部芯片而导致芯片损坏。

电容C1、电容C2和电感L1组合成π型滤波电路，能够滤除电压中的脉动成分以获得直流电压。电容C2还可以避免MOS管在从截止状态转变为导通状态时因电压骤降而发生异常。

以上所述实施例是用以说明本发明，并非用以限制本发明，所以举例数值的变更或等效元件的置换仍应隶属本发明的范畴。

由以上详细说明，可使本领域普通技术人员明了本发明的确可达成前述目的，实已符合专利法的规定，现提出专利申请。

Claims (10)

1.一种带消防功能空气净化机器人，其特征在于，包括空气净化模块、消防灭火模块和机器人主体，空气净化模块和消防灭火模块均安装在机器人主体；

消防灭火模块包括底座、机械臂、机械手、灭火器、灭火控制阀和液压阀，底座三百六十度旋转式安装在机器人主体上，机械臂安装在底座上并随底座三百六十度旋转，机械臂设置有控制机械臂的关节转动和调节机械臂伸缩的液压阀，灭火器设置在底座一侧，灭火器的安全销设置有机械手，机械手通过液压阀与机械臂连接，机械臂远离底座的末端设置有灭火喷口，灭火器的喷射口通过灭火控制阀与灭火喷口连接；

空气净化模块包括初效滤层、紫外线灭菌灯、等离子发生器、HEPA集尘过滤层、风机、进风口、进风口压差传感器、出风口和出风口压差传感器，进风口压差传感器设置在进风口，进风口压差传感器远离进风口一侧设置有初效滤层，出风口压差传感器设置在出风口，出风口压差传感器远离出风口一侧设置有风机，风机远离出风口压差传感器一侧设置HEPA集尘过滤层，HEPA集尘过滤层和初效滤层之间依次设置有等离子发生器和紫外线灭菌灯。

2.如权利要求1所述的一种带消防功能空气净化机器人，其特征在于，机器人主体安装有行走识别模块，行走识别模块包括驱动电机、驱动轮、转向轮、转向器和转向传感器，驱动轮和转向轮分别设置在机器人主体下端两侧，转向轮设置有转向器和转向传感器，驱动轮和转向器均与驱动电机连接。

3.如权利要求1所述的一种带消防功能空气净化机器人，其特征在于，机器人主体安装有环境分析模块、场景定位模块、无线通信模块、电源管理模块和中央处理系统，环境分析模块、场景定位模块、行走识别模块、空气净化模块、消防灭火模块、无线通信模块和电源管理模块均与中央处理系统连接。

4.如权利要求3所述的一种带消防功能空气净化机器人，其特征在于，环境分析模块包括数字摄像头、温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、一氧化碳浓度探测器、甲烷浓度探测器和红外光电烟雾浓度探测器，数字摄像头、温度传感器、湿度传感器、粉尘传感器、一氧化碳浓度探测器、甲烷浓度探测器和红外光电烟雾浓度探测器均与中央处理系统连接。

5.如权利要求3所述的一种带消防功能空气净化机器人，其特征在于，场景定位模块包括超声波发生单元、超声波接收单元、单片机、扫描驱动单元、复位电路单元和时钟电路单元，超声波发生单元、超声波接收单元、扫描驱动单元、复位电路单元和时钟电路单元均与单片机连接，单片机与中央处理系统连接。

6.如权利要求3所述的一种带消防功能空气净化机器人，其特征在于，中央处理系统包括处理器和存储器，处理器用于对声、光、电、温度、湿度、图像、可燃气体浓度、点火点、点火范围等各种信号进行集中综合处理并发出相应的指令，存储器用于存储声、光、电、温度、湿度、图像、可燃气体浓度、点火点、点火范围等各种信号数据。

7.如权利要求3所述的一种带消防功能空气净化机器人，其特征在于，无线通信模块包括射频天线和通信模组，射频天线与通信模组连接，射频天线用于接收或发出信号，通信模组用于与互联网终端设备无线连接并传输存储数据，且用于将互联网终端设备的指令传输给中央处理系统。

8.如权利要求3所述的一种带消防功能空气净化机器人，其特征在于，电源管理模块包括电池、电量显示器、蜂鸣器和充电管理模组，电池、电量显示器和蜂鸣器均与充电管理模组连接。

9.一种带消防功能空气净化机器人的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1.通过互联网终端设备向中央处理系统发出工作指令，中央处理系统接收工作指令并通过场景定位模块和行走识别模块使得机器人在一定区域内行走；

步骤S2.机器人在行走过程中，空气净化模块对室内空气进行净化并对空气净化模块内部过滤部件进行检测，判断空气净化模块内部过滤部件是否能够正常工作；

步骤S3.机器人在行走过程中，环境分析模块实时监测室内环境的空气变化，如是否含有易燃气体等，或确定火点位置或燃烧范围等；

步骤S4.环境分析模块对周围环境进行温度、湿度、粉尘浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度和红外光电烟雾浓度信息等数据的不间断采集，实时传输到中央处理系统进行数据分析，并通过无线通信模块将可视化图像、温度、湿度、粉尘浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度和红外光电烟雾浓度信息等数据信息在机器人上进行实时本地显示，并且同时传输给互联网终端设备；

步骤S5.当环境分析模块检测到一氧化碳浓度、甲烷浓度等浓度指标超标时发出本地和远程报警信号，中央处理系统接收报警信号并通过无线通信模块将报警信号传输到互联网终端设备，能够协助消防人员寻找危险源头；

步骤S6.数字摄像头和红外光电烟雾浓度探测器配合中央处理系统工作，一旦识别到火情发生，场境定位模块确定机器人所处的位置，环境分析模块则迅速定位着火点、确定正在燃烧范围，中央处理系统进行实时火警报警并将相关数据传输到互联网终端设备，同时中央处理系统控制机器人行进到合适的位置后，由机械臂、机械手和灭火器配合，对火源进行灭火处理；

步骤S7.消防人员能通过互联网终端设备监测实时情况并作出及时判断，通过互联网终端设备调度附近机器人协同灭火作业。

10.如权利要求9所述的一种带消防功能空气净化机器人的使用方法，其特征在于，机器人运行时，不断地由环境分析模块对周围环境进行信息采集，并传输到中央处理系统中，机器人凭借此采集过程循环不断完善周围环境资料，更好地适应周围环境，让自身更加智能进行数据处理和提高数据分析速度。

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