CN113172648B - 一种智能自运行清障机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种清障机器人领域，更具体的说是一种智能自运行清障机器人。包括移动架体和风力机构，所述移动架体上镜像对称设有四个风力机构，移动架体包括运输箱和架体，运输箱固定连接在架体上。本发明的移动架体便于在对森林火灾现场内进行移动清障运输被困人员并且四个风力机构能够防止火焰进入移动架体内部，在消防人员到来之前便于进行自救，能够提高火灾现场的救援率，结构简单，有利于紧急时进行使用，便于提高消防人员用于运送森林火灾内部人员的效率。

Description

一种智能自运行清障机器人

技术领域

本发明涉及一种清障机器人领域，更具体的说是一种智能自运行清障机器人。

背景技术

例如公开号202010334346.0一种清障机器人及控制方法该发明公开一种自清障机器人及控制方法，包括一头部、一主躯体、两条机械手臂、两条爬肢；头部设有定位模组，用于实时获取清障机器人的位置信息；主躯体内设置一中控模组：接收清障机器人的位置信息，并根据位置信息计算出清障机器人与障碍物之间的距离信息；判断距离信息是否在预设距离内，并判断距离信息在预设距离内时，向两条机械手臂发送一获取图像指令；每条机械手臂的末端还设置一图像采集装置，图像采集装置根据获取图像指令搜索障碍物的图像，并在搜索到障碍物的图像时输出图像；根据图像和清障机器人的实时姿态数据处理得到一清障动作序列，控制两条机械手臂根据清障动作序列执行清理障碍物。有益效果：实用性强，提高清障效率。但是该发明不适合在森林火灾现场内进行清障移动运输被困人员。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能自运行清障机器人，可以在森林火灾现场内进行清障移动运输被困人员。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种智能自运行清障机器人，包括移动架体和风力机构，所述移动架体上镜像对称设有四个风力机构，移动架体包括运输箱和架体，运输箱固定连接在架体上。

所述运输箱上设有用于安装风力机构的镜像对称设置的四个圆孔。

每个圆孔的一面分别设有一个凹型架，每个圆孔的另一面分别设有一个三角架。

每个三角架的一端均设有一个圆形通孔。

所述移动架体还包括两个观察板，两个观察板分别设在运输箱的一侧。

本发明一种智能自运行清障机器人的有益效果为：

本发明的移动架体便于在对森林火灾现场内进行移动清障运输被困人员并且四个风力机构能够防止火焰进入移动架体内部，在消防人员到来之前便于进行自救，能够提高火灾现场的救援率，结构简单，有利于紧急时进行使用，便于提高消防人员用于运送森林火灾内部人员的效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明中移动架体的部分结构示意图；

图2是本发明中风力机构的局部结构放大示意图；

图3是本发明中移动架体的仰视部分结构示意图；

图4是本发明中移动架体局部放大结构示意图；

图5是本发明中水箱的部分结构示意图；

图6是本发明中挡板和隔热厢的部分结构示意图；

图7是本发明中升降架部分结构示意图；

图8是本发明中清障机构部分结构示意图；

图9是本发明中清障机构仰视结构示意图；

图10是本发明中的轮机构部分结构示意图；

图11是本发明中升降架与前挡板相互接触的部分结构示意图；

图12是本发明中轮机构和架体相互接触的部分结构示意图。

图中：运输箱101；架体102；观察板103；前挡板104；凹型架105；电机Ⅰ106；旋转杆107；扇叶108；固定框109；三角架110；水箱201；水管202；喷头203；挡板301；隔热厢302；稳固架401；横板402；电机Ⅱ403；丝杠404；升降架405；方框406；支板407；斜板408；电机Ⅲ501；转动杆Ⅰ502；转动杆Ⅱ503；清扫架504；转动杆Ⅲ505；清障板506；滑动杆507；弹簧508；皮带509；凸环510；支撑架511；横杆601；三角架602；滚轮603；

具体实施方式

该部分根据图1中所表达的工作过程是：架体102固接在运输箱101的下端，运输箱101优选用防火板材质，从而便于将运输箱101内部人员与火焰进行阻隔。

作进一步说明，移动架体便于在对森林火灾现场内进行移动清障运输被困人员并且四个风力机构能够防止火焰进入移动架体内部，在消防人员到来之前便于进行自救，能够提高火灾现场的救援率，结构简单，有利于紧急时进行使用，便于提高消防人员用于运送森林火灾内部人员的效率。

该部分根据图1中所表达的工作过程是：运输箱101前后两侧的左右两端分别加工有一个圆孔，并且四个圆孔镜像对称设置。

作进一步说明，四个圆孔便于后续进行安装风力机构。

该部分根据图1、2和4中所表达的工作过程是：每个圆孔靠近运输箱101外部的表面均设有一个凹型架105，每个圆孔靠近运输箱101内部的表面均设有一个三角架110。

作进一步说明，每个三角架110的三角处分别与运输箱101的圆孔位置的运输箱101内表面固接。

该部分根据图2中所表达的工作过程是：每个三角架110位于下端一角处的位置，均设有一个圆形通孔。

作进一步说明，每个圆形通孔内部具有一定的粗糙度，便于后续装置在圆形通孔内进行固定。

该部分根据图1和3中所表达的工作过程是：观察板103镜像对称设置有两个，两个观察板103分别固接在运输箱101右侧上端的前后两端。

作进一步说明，根据图1和图3显示可知，两个观察板103镜像对称为成锐角角度对称，从而便于在运输箱101在运行时可以将防止有障碍物附着在观察板103上，亦可便于将障碍物撞开。

所述每个观察板103上均设有多个条形孔。

该部分根据图1和3中所表达的工作过程是：两个观察板103上均加工有多个由上至下方向的条形孔。

作进一步说明，两个观察板103上的多个条孔不仅便于运输箱101内部空气的流通，并且配合风力机构可以防止火灾现场的烟雾在运输箱101内部停留，进而保障运输箱101内部的空气流通的同时保证内部的空气质量，防止内部人员被烟雾呛伤到肺部，并且两个观察板103上的条形孔便于运输箱101内部人员对外边进行观察，准确识别外部情况，从而确定逃离路线。

所述风力机构包括电机Ⅰ106、旋转杆107和扇叶108，电机Ⅰ106与旋转杆107传动连接，旋转杆107上设有多个扇叶108。

该部分根据图2和4中所表达的工作过程是：电机Ⅰ106的输出轴通过联轴器与旋转杆107固接，旋转杆107上沿周向均匀分别固接有三个扇叶108。

作进一步说明，使用时风力机构时，驱动电机Ⅰ106带动旋转杆107旋转，进而由旋转杆107带动三个扇叶108旋转，便于提高运输箱101内部空气流通，并且使得空气可以保持在运输箱101内部的上层直接进行顺畅流通。

每个扇叶108上均设有沿半径方向的条形孔。

该部分根据图2中所表达的工作过程是：每个风力机构上的扇叶108沿圆周半径方向设有三个条形孔。

作进一步说明，每个扇叶108上的条形孔便于在扇叶108旋转时可以便于扇叶108上依附液体。

四个电机Ⅰ106分别依次连接在四个三角架110上。

该部分根据图4中所表达的工作过程是：两个电机Ⅰ106分别固接在位于前侧左右两端的两个三角架110的中部，另两个电机Ⅰ106分别固接在位于后侧左右两端的两个三角架110的中部。

作进一步说明，使用时，三角架110便于稳定工作时的电机Ⅰ106。

四个旋转杆107的一端分别连接在凹型架105上。

该部分根据图2中所表达的工作过程是：两个旋转杆107的上端分别转动连接在位于前侧左右两端的两个凹型架105上，另两个旋转杆107的上端分别转动连接在位于后侧左右两端的两个凹型架105上。

作进一步说明，凹型架105使得旋转杆107旋转时更加稳定。

移动架体还包括前挡板104和固定框109，前挡板104设有两个，两个前挡板104分别固接在运输箱101右侧的前后两端，每个前挡板104上均设有一个由上而下方向上的条形孔，固定框109固接在运输箱101内端的中部。

该部分根据图3中所表达的工作过程是：使用时，两个前挡板104镜像对称设置，并且两个前挡板104能够从附图图3中发现两个前挡板104成锐角，进而便于在运输箱101进行移动运输被困人员时，能够将沿途堵塞物冲撞开，固定框109便于后继在固定框109内固定装置。

还包括水箱201、水管202和喷头203，水箱201的左右两端分别固定并连通在一个水管202的中部，每个水管202的前后两端分别固定并连通一个喷头203，水箱201的中部固接在固定框109内，位于左端的两个喷头203分别固接在运输箱101左侧前后两端的两个三角架110上的圆形通孔上，位于右端的两个两个喷头203分别固接在运输箱101右侧前后两端的两个三角架110上的圆形通孔上。

该部分根据图3、4和5中所表达的工作过程是：使用时，当运输箱101进行运输被困人员时，通过水泵驱动水箱201内的水，将水箱201内的水从两侧的水管202流出，之后再由喷头203喷出，进而为便于提高救援率，可以由扇叶108旋转时将喷头203喷出的水进行进一步扩散，增加喷射距离，使得运输箱101周围充满水雾，防止火焰靠近正在行驶的运输箱101并且还可以降低运输箱101周围的温度，进而在扇叶108旋转时将喷头203上的水进行进一步喷射时，进而防止运输箱101内部空气被烟雾污染，提高救援率，防止运输箱101内部的被困人员呼吸到烟雾被呛伤。

还包括挡板301和隔热厢302，隔热厢302的前后两端分别固接有一个挡板301，两个挡板301分别固接在架体102左侧的前后两端。

该部分根据图1和6中所表达的工作过程是：当运输箱101进行运输被困人员时，可将被困人员安置在隔热厢302内，从而由隔热厢302的两端隔离开前后两侧的挡板301防止温度继续传导到隔热厢302内，进一步的保护隔热厢302内部的被困人员，防止烫伤。

还包括稳固架401、横板402、电机Ⅱ403、丝杠404、升降架405、方框406、支板407和斜板408，稳固架401上端的中部设有横板402，电机Ⅱ403的输出轴通过联轴器与丝杠404固接，丝杠404的上端转动连接在横板402的中部，丝杠404的下端转动连接在稳固架401下端的中部，电机Ⅱ403固接在横板402上侧的中部，升降架405左端的中部螺纹连接在丝杠404上，升降架405右侧前后两端上分别镜像对称设置一个垂直部件，每个垂直部件上均固接一个方框406，每个垂直部件的下端分别固接一个支板407，两个支板407上均设有光孔，每个垂直部件下端的外侧均设有一个斜板408，稳固架401的前后两端分别固接在架体102右侧的前后两端，升降架405右侧的前后两端分别滑动连接在两个前挡板104上的条形孔内。

该部分根据图1、3和7中所表达的工作过程是：使用时，驱动电机Ⅱ403带动丝杠404旋转，从而可以控制升降架405的升降，当升降架405进行升降时，为防止发生偏移，所升降架405的前后两侧的右端滑动连接在两个前挡板104上的条形孔内，进一步提高装置的稳定性。

还包括清障机构，所述清障机构镜像对称设有两个，清障机构包括电机Ⅲ501、转动杆Ⅰ502、转动杆Ⅱ503、清扫架504、转动杆Ⅲ505、清障板506、滑动杆507、弹簧508、皮带509、凸环510和支撑架511，电机Ⅲ501的输出轴通过联轴器与转动杆Ⅰ502固接，转动杆Ⅱ503的下端固接有清扫架504，转动杆Ⅲ505的下端固接有凸环510，转动杆Ⅰ502、转动杆Ⅱ503和转动杆Ⅲ505通过皮带509传动连接，清障板506前端的右侧设有支撑架511，支撑架511的一端与凸环510接触，滑动杆507固接在清障板506左端的前端，弹簧508套接在滑动杆507上，弹簧508的后端固接在滑动杆507的中部，两个电机Ⅲ501分别固接在两个方框406上，两个转动杆Ⅱ503的中部分别转动连接在两个斜板408的左端，两个转动杆Ⅲ505分别转动连接在两个支板407的右端，两个滑动杆507的前端分别滑动连接在支板407上端光孔内，两个弹簧508的另一端分别与两个支板407的外侧接触。

该部分根据图1、7、8、9和11中所表达的工作过程是：使用清障机构时，当进行运输被困人员时当遇到障碍时，驱动电机Ⅱ403带动丝杠404旋转，进而升降架405进行下降，此时驱动电机Ⅲ501带动转动杆Ⅰ502旋转，从而由皮带509的传动在带轮的作用下，转动杆Ⅰ502、转动杆Ⅱ503和转动杆Ⅲ505同步旋转，进而在转动杆Ⅱ503旋转时，同步带动清扫架504旋转，与此同时转动杆Ⅲ505带动凸环510转动，当凸环510转动时以转动杆Ⅲ505下端为转动圆心，从而使得凸环510转动时可以推动支撑架511继而推动清障板506移动，由于弹簧508初始状态时为伸展状态，从而在清障板506对弹簧508进行压缩时，使得滑动杆507在支板407上端光孔内进行滑动，从而达成清障板506进行往复运动的状态，便于在清障板506进行往复运动时可以将运输箱101运输移动方向上的障碍物推开，为运输箱101的移动提供便利，提高被困人员的救援率。

还包括轮机构，所述轮机构设有两个，两个轮机构均设在架体102上；

所述轮机构包括横杆601、三角架602和滚轮603，横杆601的前后两端分别转动连接一个三角架602，每个三角架602上分别周向均匀转动连接三个滚轮603，两个横杆601分别固接在架体102下端的左右两端。

该部分根据图1、10和12中所表达的工作过程是：当运输箱101进行运输被困人员时，当遇到路面由坑洼或者凸台时，三角架602可以发生转动，自动进行翻转避障，从而再由下一个滚轮603进行移动，结构简单，降低生产成本。

Claims (10)

1.一种智能自运行清障机器人，包括移动架体和风力机构，其特征在于：所述移动架体上镜像对称设有四个风力机构，移动架体包括运输箱(101)和架体(102)，运输箱(101)固定连接在架体(102)上；

还包括稳固架(401)、横板(402)、电机Ⅱ(403)、丝杠(404)、升降架(405)、方框(406)、支板(407)和斜板(408)，稳固架(401)上端的中部设有横板(402)，电机Ⅱ(403)的输出轴通过联轴器与丝杠(404)固接，丝杠(404)的上端转动连接在横板(402)的中部，丝杠(404)的下端转动连接在稳固架(401)下端的中部，电机Ⅱ(403)固接在横板(402)上侧的中部，升降架(405)左端的中部螺纹连接在丝杠(404)上，升降架(405)右侧前后两端上分别镜像对称设置一个垂直部件，每个垂直部件上均固接一个方框(406)，每个垂直部件的下端分别固接一个支板(407)，两个支板(407)上均设有光孔，每个垂直部件下端的外侧均设有一个斜板(408)，稳固架(401)的前后两端分别固接在架体(102)右侧的前后两端，升降架(405)右侧的前后两端分别滑动连接在两个前挡板(104)上的条形孔内；

还包括清障机构，所述清障机构镜像对称设有两个，清障机构包括电机Ⅲ(501)、转动杆Ⅰ(502)、转动杆Ⅱ(503)、清扫架(504)、转动杆Ⅲ(505)、清障板(506)、滑动杆(507)、弹簧(508)、皮带(509)、凸环(510)和支撑架(511)，电机Ⅲ(501)的输出轴通过联轴器与转动杆Ⅰ(502)固接，转动杆Ⅱ(503)的下端固接有清扫架(504)，转动杆Ⅲ(505)的下端固接有凸环(510)，转动杆Ⅰ(502)、转动杆Ⅱ(503)和转动杆Ⅲ(505)通过皮带(509)传动连接，清障板(506)前端的右侧设有支撑架(511)，支撑架(511)的一端与凸环(510)接触，滑动杆(507)固接在清障板(506)左端的前端，弹簧(508)套接在滑动杆(507)上，弹簧(508)的后端固接在滑动杆(507)的中部，两个电机Ⅲ(501)分别固接在两个方框(406)上，两个转动杆Ⅱ(503)的中部分别转动连接在两个斜板(408)的左端，两个转动杆Ⅲ(505)分别转动连接在两个支板(407)的右端，两个滑动杆(507)的前端分别滑动连接在支板(407)上端光孔内，两个弹簧(508)的另一端分别与两个支板(407)的外侧接触。

2.根据权利要求1所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：所述运输箱(101)上设有用于安装风力机构的镜像对称设置的四个圆孔。

3.根据权利要求2所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：每个圆孔的一面分别设有一个凹型架(105)，每个圆孔的另一面分别设有一个三角架(110)。

4.根据权利要求3所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：每个三角架(110)的一端均设有一个圆形通孔。

5.根据权利要求4所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：所述移动架体还包括两个观察板(103)，两个观察板(103)分别设在运输箱(101)的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：所述每个观察板(103)上均设有多个条形孔。

7.根据权利要求6所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：所述风力机构包括电机Ⅰ(106)、旋转杆(107)和扇叶(108)，电机Ⅰ(106)与旋转杆(107)传动连接，旋转杆(107)上设有多个扇叶(108)。

8.根据权利要求7所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：每个扇叶(108)上均设有沿半径方向的条形孔。

9.根据权利要求8所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：四个电机Ⅰ(106)分别依次连接在四个三角架(110)上。

10.根据权利要求9所述的一种智能自运行清障机器人，其特征在于：四个旋转杆(107)的一端分别连接在凹型架(105)上。

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