CN112691322B - 一种智能型消防用灭火机器人及消防灭火系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能型消防用灭火机器人及消防灭火系统，包括，机器人组件、机体降温装置、防火门装置、内救援结构、气体输送装置以及防烟气装置，所述机体降温装置固定设置在所述机器人组件的顶端，所述防火门装置活动设置在所述机器人组件的一端，所述内救援结构固定设置在机器人组件的一端内部，所述气体输送装置固定设置在所述机器人组件的内部两侧，所述气体输送装置分别固定设置在所述内救援结构的两侧，所述防烟气装置固定设置在所述机器人组件的一侧内部顶端，本发明提供人员临时躲避火焰的空间，移动过程中具有减震防护的效果，另外使内部人员处于舒适的温度环境下，运输时提供足够呼吸的空气，最后减少烟气进入救援舱内部的量。

Description

一种智能型消防用灭火机器人及消防灭火系统

技术领域

本发明涉及消防机器人技术领域，具体为一种智能型消防用灭火机器人及消防灭火系统。

背景技术

消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈，有效地解决消防人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。现场指挥人员可以根据其反馈结果，及时对灾情作出科学判断，并对灾害事故现场工作作出正确、合理的决策；

然而，现有的消防机器人存在以下缺陷：

(1)现有的消防机器人在进行消防灭火时，并不具备运输受困人员的功能，无法提供受困人员远离火焰的空间，在以下空间受限以及高危险区域，消防人员的进入很可能出现意外；

(2)在对运输受困人员的工作中，由于地形的条件限制，会导致在运输过程中，人员在机器人内部出现摇晃碰撞等情况，因此，难以避免人员在内部出现二次损伤；

(3)在对运输受困人员的工作中，火焰靠近机器人机体会导致机体温度升高，因此，其内部的人员会处于高温的密闭环境下，很容易因为高温导致脱水休克的情况；

(4)在对运输受困人员的工作中，为了有效隔绝空气，人员所处空间通常都是密闭空间，因此，时间过长会导致内部人员呼吸的空气短缺，氧气供应不足，从而出现缺氧昏迷的现象；

(5)在受困人员进入机器人内部时，室内烟气难免会进入到机器内部一部分，因此该人员会吸入过多的烟气，会出现人员呼吸道感染等情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能型消防用灭火机器人，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能型消防用灭火机器人，包括，机器人组件、机体降温装置、防火门装置、内救援结构、气体输送装置以及防烟气装置；

所述机体降温装置固定设置在所述机器人组件的顶端，所述防火门装置活动设置在所述机器人组件的一端，所述内救援结构固定设置在机器人组件的一端内部，所述气体输送装置固定设置在所述机器人组件的内部两侧，所述气体输送装置分别固定设置在所述内救援结构的两侧，所述防烟气装置固定设置在所述机器人组件的一侧内部顶端；

所述机体降温装置用于给所述机器人组件机体进行降温的作用，所述防火门装置在关闭的过程中用于带动所述防烟气装置工作，所述防烟气装置工作用于避免烟气进入所述机器人组件内部的作用，所述内救援结构用于保护所述机器人组件内部运输的受困者，所述气体输送装置用于提供所述机器人组件内部呼吸所用的空气。

进一步的，所述机器人组件内部还包括机器人体，所述机器人体一端内部固定开设有救援舱，所述机器人体一端外壁两侧均固定开设有边孔，所述救援舱内壁顶端固定焊接有固定把手。

进一步的，所述机器人体两端分别固定安装有履带驱动装置，两个所述履带驱动装置外表面均固定套接有履带，所述履带驱动装置内部均固定安装有传动轮，所述传动轮外表面均贴合在所述履带的内表面，所述机器人体一端固定安装有灯管，所述机器人体上表面固定安装有高压喷水装置。

进一步的，所述高压喷水装置内部还包括转动座，所述转动座上表面固定安装有高压喷水枪。

进一步的，所述机体降温装置内部还包括顶水盘，所述顶水盘固定安装在所述机器人体的上表面，所述顶水盘外壁均匀固定安装有边缘喷水嘴，所述顶水盘侧壁固定连接有输水管，所述输水管另一端与所述转动座固定连接，所述顶水盘外壁两侧固定连接有导水管，所述机器人体外壁表面固定安装有环水管，两个所述导水管分别与所述环水管固定连接，所述环水管外壁均匀固定安装有洒水嘴。

进一步的，所述防火门装置内部还包括活动防火门，所述活动防火门固定转接在所述机器人体靠近所述救援舱的一端，所述活动防火门另一端外壁两侧均固定焊接有撑板。

进一步的，所述内救援结构内部还包括座椅，所述座椅固定安装在所述救援舱的内部，所述座椅下表面均匀固定连接有减震弹簧，所述减震弹簧另一端均与所述救援舱内壁固定连接。

进一步的，所述气体输送装置内部还包括输气机箱，所述传动轮另一端位于所述输气机箱内部固定安装有主动齿轮，所述输气机箱内部活动安装有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合传动连接，所述从动齿轮内部固定套接有从动轴，所述从动轴另一端固定安装有第一风车，所述输气机箱顶端固定连接有出气管，所述输气机箱底端固定连接有吸气管，所述吸气管内部活动填充有滤气棉。进一步的，所述防烟气装置内部还包括出风盒，两个所述出风盒分别固定安装在所述救援舱的顶端两侧，所述出风盒内部活动安装有转轴，所述转轴一端固定套接有第二风车，所述出风盒一端下表面固定开设有出风口，所述出风口与所述出风盒内部相通，所述转轴另一端位于所述出风盒外部固定安装有边转轮，所述边转轮外表面活动缠绕有牵扯防火绳，所述牵扯防火绳一端固定安装有握杆。进一步的，两条所述牵扯防火绳另一端分别贯穿两个所述边孔，两个所述牵扯防火绳另一端与所述活动防火门内壁固定连接。

一种消防灭火系统，包含上述的一种智能型消防用灭火机器人。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过机器人组件一端内部开设有救援舱，受困人员可沿着活动防火门的斜面爬入救援舱内部，在运输受困人员时，提供人员临时躲避火焰的空间，避免人体与火焰直接接触，保护受困人员的安全；

(2)本发明通过设置有内救援结构，人员进入到救援舱的内部后，坐到座椅的表面，减震弹簧可以在机器人体移动过程中，实现减震防护的效果，避免出现内部人员在移动时由于过度的晃动导致人体与机器的碰撞，保护运输时受困人员的安全；

(3)本发明通过设置有机体降温装置，由各个边缘喷水嘴喷出的水帘用于隔绝火焰，避免与火焰的直接接触，再者，由洒水嘴喷出的水，喷向机器人体的外壁，水流吸走机器人体表面的温度，实现对机器人体降温的作用，从而可以使救援舱内部的人员处于舒适温度的环境下；

(4)本发明通过设置有气体输送装置，在履带驱动装置工作过程中，传动轮经过一系列的传动，最终会带动第一风车旋转产生吸气气流，可以将机器人体底端的空气吸入，再经过滤气棉的过滤后向救援舱内部输送，因此提供内部人员足够呼吸的空气，避免内部人员出现缺氧的现象，且该过程不需要额外的电力装置，节能的同时增加了机器人的续航能力；

(5)本发明通过设置有防烟气装置，拉扯牵扯防火绳关闭活动防火门的过程中，第二风车转动在出风盒内部形成气流，气流由出风口吹出，可将靠近救援舱烟气吹出，减少烟气进入救援舱内部的量，避免内部人员吸入过多烟气，减低呼吸道感染以及人员缺氧的现象。

附图说明

图1为本发明一实施例中的消防灭火智能型机器人的主视立体结构示意图；

图2为图1实施例中所示的后视立体结构示意图；

图3为图1实施例中所示的后视内部立体结构示意图；

图4为图1实施例中所示的侧视剖视结构示意图；

图5为图1实施例中所示的气体输送装置的剖视结构示意图；

图6为图1实施例中所示的防烟气装置的剖视结构示意图；

图7为图1实施例中所示的高压喷水装置与机体降温装置的组装结构示意图。

附图标记：1、机器人组件；101、机器人体；102、救援舱；103、边孔；104、固定把手；2、履带驱动装置；3、传动轮；4、高压喷水装置；401、转动座；402、高压喷水枪；5、机体降温装置；501、顶水盘；502、边缘喷水嘴；503、输水管；504、导水管；505、环水管；506、洒水嘴；6、灯管；7、防火门装置；701、活动防火门；702、撑板；8、内救援结构；801、座椅；802、减震弹簧；9、气体输送装置；901、输气机箱；902、出气管；903、吸气管；904、滤气棉；905、主动齿轮；906、从动齿轮；907、从动轴；908、第一风车；10、防烟气装置；1001、出风盒；1002、转轴；1003、第二风车；1004、出风口；1005、边转轮；1006、牵扯防火绳；1007、握杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1-7，图1为本发明一实施例中的消防灭火智能型机器人的主视立体结构示意图，图2为图1实施例中所示的后视立体结构示意图，图3为图1实施例中所示的后视内部立体结构示意图，图4为图1实施例中所示的侧视剖视结构示意图，图5为图1实施例中所示的气体输送装置的剖视结构示意图，图6为图1实施例中所示的防烟气装置的剖视结构示意图，图7为图1实施例中所示的高压喷水装置与机体降温装置的组装结构示意图，其中，一种智能型消防用灭火机器人，包括，机器人组件1、机体降温装置5、防火门装置7、内救援结构8、气体输送装置9以及防烟气装置10，所述机体降温装置5固定设置在所述机器人组件1的顶端，所述防火门装置7活动设置在所述机器人组件1的一端，所述内救援结构8固定设置在机器人组件1的一端内部，所述气体输送装置9固定设置在所述机器人组件1的内部两侧，所述气体输送装置9分别固定设置在所述内救援结构8的两侧，所述防烟气装置10固定设置在所述机器人组件1的一侧内部顶端，所述机体降温装置5用于给所述机器人组件1机体进行降温的作用，所述防火门装置7在关闭的过程中用于带动所述防烟气装置10工作，所述防烟气装置10工作用于避免烟气进入所述机器人组件1内部的作用，所述内救援结构8用于保护所述机器人组件1内部运输的受困者，所述气体输送装置9用于提供所述机器人组件1内部呼吸所用的空气。

所述机器人组件1内部还包括机器人体101，所述机器人体101一端内部固定开设有救援舱102，所述机器人体101一端外壁两侧均固定开设有边孔103，所述救援舱102内壁顶端固定焊接有固定把手104，救援舱102提供受困人员临时躲避火灾的空间，在机器人体101移动的过程中，该人员可以握住固定把手104用以固定自身的位置。

所述机器人体101两端分别固定安装有履带驱动装置2，两个所述履带驱动装置2外表明均固定套接有履带，所述履带驱动装置2内部均固定安装有传动轮3，所述传动轮3外表面均贴合在所述履带的内表面，所述机器人体101一端固定安装有灯管6，所述机器人体101上表面固定安装有高压喷水装置4，履带驱动装置2工作驱动履带运动，进而实现带动机器人体101移动的效果，利用坦克的运动原理，可以实现在不同地形上运动的效果，可快速爬楼爬坡。

所述高压喷水装置4内部还包括转动座401，所述转动座401上表面固定安装有高压喷水枪402，远程无线控制转动座401转动，可以调节高压喷水枪402喷水的方向。

所述机体降温装置5内部还包括顶水盘501，所述顶水盘501固定安装在所述机器人体101的上表面，所述顶水盘501外壁均匀固定安装有边缘喷水嘴502，所述顶水盘501侧壁固定连接有输水管503，所述输水管503另一端与所述转动座401固定连接，所述顶水盘501外壁两侧固定连接有导水管504，所述机器人体101外壁表面固定安装有环水管505，两个所述导水管504分别与所述环水管505固定连接，所述环水管505外壁均匀固定安装有洒水嘴506，在高压喷水枪402喷水的过程中，其水流由输水管503进入到顶水盘501的内部，最后由边缘各个边缘喷水嘴502喷出，喷出的水帘用于隔绝火焰，另外，分散的水流同时进入到两个导水管504内部，紧接着进入到环水管505的内部，最后由洒水嘴506喷向机器人体101的外壁，水流吸走机器人体101表面的温度，实现对机器人体101降温的作用，从而可以使救援舱102内部的人员处于舒适温度的环境下。

所述防火门装置7内部还包括活动防火门701，所述活动防火门701固定转接在所述机器人体101靠近所述救援舱102的一端，所述活动防火门701另一端外壁两侧均固定焊接有撑板702，手动打开活动防火门701，另一端的两个撑板702撑住地面，受困人员可沿着活动防火门701的斜面爬入救援舱102内部。

所述内救援结构8内部还包括座椅801，所述座椅801固定安装在所述救援舱102的内部，所述座椅801下表面均匀固定连接有减震弹簧802，所述减震弹簧802另一端均与所述救援舱102内壁固定连接，人员进入到救援舱102的内部后，坐到座椅801的表面，减震弹簧802可以在机器人体101移动过程中，实现减震防护的效果。

所述气体输送装置9内部还包括输气机箱901，所述传动轮3另一端位于所述输气机箱901内部固定安装有主动齿轮905，所述输气机箱901内部活动安装有从动齿轮906，所述主动齿轮905与所述从动齿轮906啮合传动连接，所述从动齿轮906内部固定套接有从动轴907，所述从动轴907另一端固定安装有第一风车908，所述输气机箱901顶端固定连接有出气管902，所述输气机箱901底端固定连接有吸气管903，所述吸气管903内部活动填充有滤气棉904，在履带驱动装置2工作的过程中，传动轮3贴合履带内表面同时转动，传动轮3转动会带动另一端的主动齿轮905一同转动，经过齿轮的啮合，带动从动齿轮906一同转动，紧接着实现从动轴907带动第一风车908旋转的效果，因此在输气机箱901内部形成气流，最后可以将机器人体101底端的空气由吸气管903吸入，再经过滤气棉904的过滤后向救援舱102内部输送空气，因此可以避免救援舱102内部人员出现缺氧的现象。

所述防烟气装置10内部还包括出风盒1001，两个所述出风盒1001分别固定安装在所述救援舱102的顶端两侧，所述出风盒1001内部活动安装有转轴1002，所述转轴1002一端固定套接有第二风车1003，所述出风盒1001一端下表面固定开设有出风口1004，所述出风口1004与所述出风盒1001内部相通，所述转轴1002另一端位于所述出风盒1001外部固定安装有边转轮1005，所述边转轮1005外表面活动缠绕有牵扯防火绳1006，所述牵扯防火绳1006一端固定安装有握杆1007，人员进入到救援舱102内部后，双手握住握杆1007并拉动牵扯防火绳1006，由于牵扯防火绳1006缠绕在边转轮1005的外表面，因此在拉扯牵扯防火绳1006的过程中，会带动边转轮1005一同转动，边转轮1005转动通过转轴1002带动另一端的第二风车1003转动，因此在出风盒1001内部形成气流，气流由出风口1004吹出，因此，在关上活动防火门701的过程中，出风口1004吹出的气流可将靠近救援舱102烟气吹出，减少烟气进入救援舱102内部的量，避免内部人员吸入过多烟气导致呼吸道感染。

两条所述牵扯防火绳1006另一端分别贯穿两个所述边孔103，两个所述牵扯防火绳1006另一端与所述活动防火门701内壁固定连接，拉动牵扯防火绳1006会带动活动防火门701旋转复位，最后实现盖住救援舱102的效果。

一种消防灭火系统，包含上述的一种智能型消防用灭火机器人。

综上所述，本发明提供的一种智能型消防用灭火机器人，在工作时，首先：履带驱动装置2工作驱动履带运动，进而实现带动机器人体101移动的效果，利用坦克的运动原理，可以实现在不同地形上运动的效果，可快速爬楼爬坡，机器人体101进入到受困人员处时，该人员手动打开活动防火门701，另一端的两个撑板702撑住地面，受困人员可沿着活动防火门701的斜面爬入救援舱102内部，在运输受困人员时，提供人员临时躲避火势的空间；

接着：人员进入到救援舱102的内部后，坐到座椅801的表面，该人员双手可以握住固定把手104用以固定自身的位置，减震弹簧802则可以在机器人体101移动过程中，实现减震防护的效果；

与此同时：远程无线控制转动座401转动，可以调节高压喷水枪402喷水的方向，在高压喷水枪402喷水的过程中，其水流由输水管503进入到顶水盘501的内部，最后由边缘各个边缘喷水嘴502喷出，喷出的水帘用于隔绝火焰，另外，分散的水流同时进入到两个导水管504内部，紧接着进入到环水管505的内部，最后由洒水嘴506喷向机器人体101的外壁，水流吸走机器人体101表面的温度，实现对机器人体101降温的作用，从而可以使救援舱102内部的人员处于舒适温度的环境下；

另外，在履带驱动装置2工作的过程中，传动轮3贴合履带内表面同时转动，传动轮3转动会带动另一端的主动齿轮905一同转动，经过齿轮的啮合，带动从动齿轮906一同转动，紧接着实现从动轴907带动第一风车908旋转的效果，因此在输气机箱901内部形成气流，最后可以将机器人体101底端的空气由吸气管903吸入，再经过滤气棉904的过滤后向救援舱102内部输送空气，因此可以避免救援舱102内部人员出现缺氧的现象；

最后：人员进入到救援舱102内部后，双手握住握杆1007并拉动牵扯防火绳1006，由于牵扯防火绳1006缠绕在边转轮1005的外表面，因此在拉扯牵扯防火绳1006的过程中，会带动边转轮1005一同转动，边转轮1005转动通过转轴1002带动另一端的第二风车1003转动，因此在出风盒1001内部形成气流，气流由出风口1004吹出，因此，在关上活动防火门701的过程中，出风口1004吹出的气流可将靠近救援舱102烟气吹出，减少烟气进入救援舱102内部的量，避免内部人员吸入过多烟气导致呼吸道感染。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种智能型消防用灭火机器人，包括，机器人组件(1)，其特征在于：机体降温装置(5)、防火门装置(7)、内救援结构(8)、气体输送装置(9)以及防烟气装置(10)；

所述机体降温装置(5)固定设置在所述机器人组件(1)的顶端，所述防火门装置(7)活动设置在所述机器人组件(1)的一端，所述内救援结构(8)固定设置在机器人组件(1)的一端内部，所述气体输送装置(9)固定设置在所述机器人组件(1)的内部两侧，所述气体输送装置(9)分别固定设置在所述内救援结构(8)的两侧，所述防烟气装置(10)固定设置在所述机器人组件(1)的一侧内部顶端；

所述机体降温装置(5)用于给所述机器人组件(1)机体进行降温的作用，所述防火门装置(7)在关闭的过程中用于带动所述防烟气装置(10)工作，所述防烟气装置(10)工作用于避免烟气进入所述机器人组件(1)内部的作用，所述内救援结构(8)用于保护所述机器人组件(1)内部运输的受困者，所述气体输送装置(9)用于提供所述机器人组件(1)内部呼吸所用的空气；所述机器人组件(1)内部还包括机器人体(101)，所述机器人体(101)一端内部固定开设有救援舱(102)，所述机器人体(101)一端外壁两侧均固定开设有边孔(103)，所述救援舱(102)内壁顶端固定焊接有固定把手(104)；所述气体输送装置(9)内部还包括输气机箱(901)，传动轮(3)另一端位于所述输气机箱(901)内部固定安装有主动齿轮(905)，所述输气机箱(901)内部活动安装有从动齿轮(906)，所述主动齿轮(905)与所述从动齿轮(906)啮合传动连接，所述从动齿轮(906)内部固定套接有从动轴(907)，所述从动轴(907)另一端固定安装有第一风车(908)，所述输气机箱(901)顶端固定连接有出气管(902)，所述输气机箱(901)底端固定连接有吸气管(903)，所述吸气管(903)内部活动填充有滤气棉(904)；所述防烟气装置(10)内部还包括出风盒(1001)，两个所述出风盒(1001)分别固定安装在所述救援舱(102)的顶端两侧，所述出风盒(1001)内部活动安装有转轴(1002)，所述转轴(1002)一端固定套接有第二风车(1003)，所述出风盒(1001)一端下表面固定开设有出风口(1004)，所述出风口(1004)与所述出风盒(1001)内部相通，所述转轴(1002)另一端位于所述出风盒(1001)外部固定安装有边转轮(1005)，所述边转轮(1005)外表面活动缠绕有牵扯防火绳(1006)，所述牵扯防火绳(1006)一端固定安装有握杆(1007)；两条所述牵扯防火绳(1006)另一端分别贯穿两个所述边孔(103)，两个所述牵扯防火绳(1006)另一端与所述活动防火门(701)内壁固定连接；双手握住握杆(1007)并拉动牵扯防火绳(1006)会带动活动防火门(701)旋转复位。

2.根据权利要求1所述的一种智能型消防用灭火机器人，其特征在于，所述机器人体(101)两端分别固定安装有履带驱动装置(2)，两个所述履带驱动装置(2)外表面均固定套接有履带，所述履带驱动装置(2)内部均固定安装有传动轮(3)，所述传动轮(3)外表面均贴合在所述履带的内表面，所述机器人体(101)一端固定安装有灯管(6)，所述机器人体(101)上表面固定安装有高压喷水装置(4)。

3.根据权利要求2所述的一种智能型消防用灭火机器人，其特征在于，所述高压喷水装置(4)内部还包括转动座(401)，所述转动座(401)上表面固定安装有高压喷水枪(402)。

4.根据权利要求3所述的一种智能型消防用灭火机器人，其特征在于，所述机体降温装置(5)内部还包括顶水盘(501)，所述顶水盘(501)固定安装在所述机器人体(101)的上表面，所述顶水盘(501)外壁均匀固定安装有边缘喷水嘴(502)，所述顶水盘(501)侧壁固定连接有输水管(503)，所述输水管(503)另一端与所述转动座(401)固定连接，所述顶水盘(501)外壁两侧固定连接有导水管(504)，所述机器人体(101)外壁表面固定安装有环水管(505)，两个所述导水管(504)分别与所述环水管(505)固定连接，所述环水管(505)外壁均匀固定安装有洒水嘴(506)。

5.根据权利要求1所述的一种智能型消防用灭火机器人，其特征在于，所述防火门装置(7)内部还包括活动防火门(701)，所述活动防火门(701)固定转接在所述机器人体(101)靠近所述救援舱(102)的一端，所述活动防火门(701)另一端外壁两侧均固定焊接有撑板(702)。

6.根据权利要求1所述的一种智能型消防用灭火机器人，其特征在于，所述内救援结构(8)内部还包括座椅(801)，所述座椅(801)固定安装在所述救援舱(102)的内部，所述座椅(801)下表面均匀固定连接有减震弹簧(802)，所述减震弹簧(802)另一端均与所述救援舱(102)内壁固定连接。

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