CN113577614A - 一种履带式喷水消防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种履带式喷水消防机器人，涉及消防机器人领域。该履带式喷水消防机器人，包括主车身，所述主车身的两侧均设置有行进履带，所述主车身的上端设置有承载板，所述承载板的上端靠后侧处设置有水箱，所述水箱的上端固定设置有灭火剂箱，所述灭火剂箱内端设置有干粉储藏腔和二氧化碳储藏腔，所述主车身的上端靠中心处固定设置有控制箱，所述控制箱前侧的承载板上固定设置有安装座。通过本发明设计的机器人的使用，可以在火灾现场对不同形势的火灾进行灭火处理，效果较好，同时装置的前端设置有切割结构，可以对火灾现场塌落形成的路障进行切割破坏，让装置可以在恶劣地形前进。

Description

一种履带式喷水消防机器人

技术领域

本发明涉及消防机器人技术领域，具体为一种履带式喷水消防机器人。

背景技术

火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一，因此得到了人们的日益重视。引起火灾的因素有很多，如化学燃料起火、电路短路起火等各种原因，对于不同形式的火灾需要采用不同方式灭火。

发生火灾情况时，一般都是呼叫消防人员来进行救火处理，但是当火灾情况非常严重时，火灾现场烟雾较大，消防人员进去救火会非常危险，这时就需要消防机器人来辅助救火了。

现有专利(公开号为CN205494746U)的专利公开了一种新型履带式消防机器人，包括移动载体、安装支架和设置在移动载体两侧的履带装置，履带装置的前端、后端与地面之间的夹角分别为45°和10°，安装支架上设有消防液储液箱、主控制箱、视觉跟踪装置、气体检测装置和至少一个排烟机，排烟机的出风口通过排烟管与消防液储液箱下端相连接，安装支架上通过炮座连接有消防炮，消防液储液箱与消防炮之间的管道上设有搅拌室，搅拌室内设有搅拌装置，主控制箱内设有无线通信装置。该实用新型的有益效果是：能够进行一定高度的攀爬作业，具备排烟功能，能判断火灾现场气体内是否含有有毒气体，从而便于消防人员提前做好准备，具备远程操控功能，灭火效率高。

然而该装置使用时仍然存在较多问题：灭火手段较为单一，只能用水灭火，遇到一些水无法熄灭的火灾情况时效果较差；火灾现场情况复杂，特别是一些木质建筑产生火灾后会产生塌落，将救火道路挡住，现有机器人无法进入，会耽误救火时机，所以需要设计一种履带式喷水消防机器人来解决现有问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种履带式喷水消防机器人，解决了现有消防机器人灭火方式单一、无法适应复杂地形的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种履带式喷水消防机器人，包括主车身，所述主车身的两侧均设置有行进履带，所述主车身的上端设置有承载板，所述承载板的上端靠后侧处设置有水箱，所述水箱的上端固定设置有灭火剂箱，所述灭火剂箱内端设置有干粉储藏腔和二氧化碳储藏腔，所述主车身的上端靠中心处固定设置有控制箱，所述控制箱前侧的承载板上固定设置有安装座，所述安装座的内端转动设置有安装套，所述安装套的内端固定贯穿设置有喷水管、干粉喷管和二氧化碳喷管，所述控制箱的后端与水箱、灭火剂箱连通，前端与喷水管、干粉喷管以及二氧化碳喷管连通；

所述主车身的前端中心内部开设有安装腔，所述安装腔的后部内端固定设置有第三电机，所述第三电机的输出轴上固定套设有第一带轮，所述安装腔的前端内侧壁之间转动设置有第二转轴，所述第二转轴的轴身上固定套设有切割轮和第二带轮，所述第一带轮和第二带轮的外端套设有传动皮带。

优选的，所述控制箱内端开设有第一腔、第二腔、第三腔，所述第一腔内端设置有第一电动启闭阀，所述第三腔的内端设置有第二电动启闭阀，所述第二腔的内端固定设置有水泵。

优选的，所述水泵的进水端固定连接有抽水管，所述抽水管的另一端贯穿第二腔前壁通至水箱内端，所述水泵的出水端固定连接有排水管，且排水管的另一端贯穿第二腔前壁且与喷水管后端连通。

优选的，所述第一电动启闭阀的后端固定连接有第一虹吸管，且第一虹吸管的另一端贯穿第一腔通至干粉储藏腔内端，所述第一电动启闭阀的前端固定连接有第一送料管，所述第一送料管另一端贯穿第一腔且与干粉喷管后端连接。

优选的，所述第二电动启闭阀的后端固定连接有第二虹吸管，且第二虹吸管的另一端贯穿第三腔通至二氧化碳储藏腔内端，所述第二电动启闭阀的前端固定连接有第二送料管，所述第二送料管另一端贯穿第三腔且与二氧化碳喷管后端连接。

优选的，所述主车身的上端中心处开设有电机腔，且电机腔的内端底部固定设置有第二电机，所述第二电机的输出轴固定连接在承载板的底端中心处。

优选的，所述主车身的后端内部开设有电池腔，且电池腔的内端固定设置有蓄电池。

优选的，位于所述安装座一侧的承载板上固定设置有第一电机，所述第一电机的输出轴固定套设有第二齿轮，所述安装套的一侧固定连接有第一转轴，所述第一转轴的另一端贯穿安装座且固定套设有第一齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合。

所述灭火剂箱的前壁上固定设置有固定板和控制器，所述固定板的上端固定设置有摄像头。

工作原理：使用时，通过远端遥控器发送信号给机器人的控制器来控制机器人移动和工作，由机器人上的摄像头拍摄画面传递给远端显示屏，便于消防人员监测火灾现场情况；

通过第二电机的工作可以控制机器人上端的灭火装置转向，对不同方向进行观察以及灭火，当消防人员通过摄像头观察到火灾情况时，便开始控制装置进行灭火，灭火方式除了喷水外还设置有干粉灭火和二氧化碳灭火，灭火时，启动水泵，水泵工作将水箱中的水抽出，然后泵入喷水管中喷出，对火源进行灭火，另外两种方式灭火时，启动两个电动启闭阀，阀门打开，在压力作用下，干粉储藏腔和二氧化碳储藏腔内的灭火剂被压出，通过虹吸管和送料管进入到干粉喷管和二氧化碳喷管中喷出，进行灭火；

当机器人移动过程中遇到塌落的障碍物挡住时，启动第三电机带动带轮转动，带轮转动时带动切割轮旋转，将障碍物切开，使得机器人可以继续前进。

(三)有益效果

本发明提供了一种履带式喷水消防机器人。具备以下有益效果：

1、本发明设计的消防机器人中设置有三种灭火方式，包括配水、干粉以及二氧化碳，可以针对火灾现场的不同火灾形势进行适应性选择，以实现快速有效的灭火。

2、本发明设计的消防机器人前端设置有切割装置，可以通过电机带动切割轮旋转，将火灾现场塌落的障碍物切割开来，将路障打开，让机器人可以在恶劣环境下移动。

3、本发明设计的消防机器人的喷管可以通过第一电机的控制实现上下转向，承载板上的结构可以通过第二电机实现水平转向，从而使得该机器人可以对各个角度的进行灭火。

附图说明

图1为本发明结构轴测图；

图2为本发明结构侧视图；

图3为本发明结构俯视图；

图4为图3中B-B方向的剖视图；

图5为本发明结构正视图；

图6为图5中A处的放大图；

图7为本发明中灭火剂箱和控制箱顶端打开时的俯视图。

其中，1、主车身；2、行进履带；3、承载板；4、水箱；5、灭火剂箱；6、干粉储藏腔；7、二氧化碳储藏腔；8、控制箱；9、第一腔；10、第二腔；11、第三腔；12、水泵；13、第一电动启闭阀；14、第二电动启闭阀；15、控制器；16、第一虹吸管；17、第二虹吸管；18、抽水管；19、摄像头；20、排水管；21、第一送料管；22、第二送料管；23、安装座；24、安装套；25、第一转轴；26、第一齿轮；27、第一电机；28、第二齿轮；29、喷水管；30、干粉喷管；31、二氧化碳喷管；32、电机腔；33、第二电机；34、电池腔；35、蓄电池；36、安装腔；37、第三电机；38、第一带轮；39、第二转轴；40、切割轮；41、第二带轮；42、固定板。

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。

实施例：

如图1-7所示，本发明实施例提供一种履带式喷水消防机器人，包括主车身1，主车身1的两侧均设置有行进履带2，主车身1内设置有动力结构，可以带动行进履带2前进，结构参考履带式挖机底盘结构，主车身1的上端设置有承载板3，承载板3的上端靠后侧处设置有水箱4，水箱4后盖可打开，且后盖上设置有进水口，水箱4的上端固定设置有灭火剂箱5，灭火剂箱5内端设置有干粉储藏腔6和二氧化碳储藏腔7，分别用来添加干粉灭火剂和液态二氧化碳，两个腔室均做加压处理，且灭火剂箱5顶端可打开。

主车身1的上端靠中心处固定设置有控制箱8，控制箱8用于控制灭火剂的喷出，控制箱8前侧的承载板3上固定设置有安装座23，安装座23的内端转动设置有安装套24，安装套24的内端固定贯穿设置有喷水管29、干粉喷管30和二氧化碳喷管31，安装座23一侧的承载板3上固定设置有第一电机27，第一电机27的输出轴固定套设有第二齿轮28，安装套24的一侧固定连接有第一转轴25，第一转轴25的另一端贯穿安装座23且固定套设有第一齿轮26，第一齿轮26和第二齿轮28相互啮合，第一电机27工作时可以通过第二齿轮28带动第一齿轮26转动，然后通过第一转轴25带动安装套24转动，从而带动喷水管29、干粉喷管30和二氧化碳喷管31转向。

控制箱8的后端与水箱4、灭火剂箱5连通，前端与喷水管29、干粉喷管30以及二氧化碳喷管31连通。

控制箱8内端开设有第一腔9、第二腔10、第三腔11，第一腔9内端设置有第一电动启闭阀13，第三腔11的内端设置有第二电动启闭阀14，第二腔10的内端固定设置有水泵12，水泵12的进水端固定连接有抽水管18，抽水管18的另一端贯穿第二腔10前壁通至水箱4内端，水泵12的出水端固定连接有排水管20，且排水管20的另一端贯穿第二腔10前壁且与喷水管29后端连通。

第一电动启闭阀13的后端固定连接有第一虹吸管16，且第一虹吸管16的另一端贯穿第一腔9通至干粉储藏腔6内端，第一电动启闭阀13的前端固定连接有第一送料管21，第一送料管21另一端贯穿第一腔9且与干粉喷管30后端连接，第二电动启闭阀14的后端固定连接有第二虹吸管17，且第二虹吸管17的另一端贯穿第三腔11通至二氧化碳储藏腔7内端，第二电动启闭阀14的前端固定连接有第二送料管22，第二送料管22另一端贯穿第三腔11且与二氧化碳喷管31后端连接，打开两个电动启闭阀后，两根虹吸管会将干粉储藏腔6和二氧化碳储藏腔7内的干粉灭火剂、二氧化碳灭火剂吸出，然后穿过两根送料管，从干粉喷管30、二氧化碳喷管31中喷出。

主车身1的前端中心内部开设有安装腔36，安装腔36的后部内端固定设置有第三电机37，第三电机37的输出轴上固定套设有第一带轮38，安装腔36的前端内侧壁之间转动设置有第二转轴39，第二转轴39的轴身上固定套设有切割轮40和第二带轮41，第一带轮38和第二带轮41的外端套设有传动皮带，第三电机37工作时可以带动切割轮40转动，将前端的路障切开。

主车身1的上端中心处开设有电机腔32，且电机腔32的内端底部固定设置有第二电机33，第二电机33的输出轴固定连接在承载板3的底端中心处，第二电机33工作时带动承载板3转动，从而实现装置上端的水平转向。

主车身1的后端内部开设有电池腔34，且电池腔34的内端固定设置有蓄电池35，蓄电池35用来给装置中的电器设备进行供电，电池腔34的顶端设置有壳拆卸的盖板。

灭火剂箱5的前壁上固定设置有固定板42和控制器15，固定板42的上端固定设置有摄像头19，控制器15与第一电动启闭阀13、第二电动启闭阀14、摄像头19、第一电机27、第二电机33、第三电机37均电性连接，控制器15内端设置有远端蓝牙传输模块，火灾现场外端的消防人员可以通过遥控器对控制器15进行遥控，摄像头19拍摄的影像可以通过控制器15将信号传输到外端的显示装置上，以便消防人员观看，了解火灾内部情况，方便对机器人发布正确指令。

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 (9)

1.一种履带式喷水消防机器人，包括主车身(1)，其特征在于：所述主车身(1)的两侧均设置有行进履带(2)，所述主车身(1)的上端设置有承载板(3)，所述承载板(3)的上端靠后侧处设置有水箱(4)，所述水箱(4)的上端固定设置有灭火剂箱(5)，所述灭火剂箱(5)内端设置有干粉储藏腔(6)和二氧化碳储藏腔(7)，所述主车身(1)的上端靠中心处固定设置有控制箱(8)，所述控制箱(8)前侧的承载板(3)上固定设置有安装座(23)，所述安装座(23)的内端转动设置有安装套(24)，所述安装套(24)的内端固定贯穿设置有喷水管(29)、干粉喷管(30)和二氧化碳喷管(31)，所述控制箱(8)的后端与水箱(4)、灭火剂箱(5)连通，前端与喷水管(29)、干粉喷管(30)以及二氧化碳喷管(31)连通；

所述主车身(1)的前端中心内部开设有安装腔(36)，所述安装腔(36)的后部内端固定设置有第三电机(37)，所述第三电机(37)的输出轴上固定套设有第一带轮(38)，所述安装腔(36)的前端内侧壁之间转动设置有第二转轴(39)，所述第二转轴(39)的轴身上固定套设有切割轮(40)和第二带轮(41)，所述第一带轮(38)和第二带轮(41)的外端套设有传动皮带。

2.根据权利要求1所述的一种履带式喷水消防机器人，其特征在于：所述控制箱(8)内端开设有第一腔(9)、第二腔(10)、第三腔(11)，所述第一腔(9)内端设置有第一电动启闭阀(13)，所述第三腔(11)的内端设置有第二电动启闭阀(14)，所述第二腔(10)的内端固定设置有水泵(12)。

3.根据权利要求2所述的一种履带式喷水消防机器人，其特征在于：所述水泵(12)的进水端固定连接有抽水管(18)，所述抽水管(18)的另一端贯穿第二腔(10)前壁通至水箱(4)内端，所述水泵(12)的出水端固定连接有排水管(20)，且排水管(20)的另一端贯穿第二腔(10)前壁且与喷水管(29)后端连通。

4.根据权利要求2所述的一种履带式喷水消防机器人，其特征在于：所述第一电动启闭阀(13)的后端固定连接有第一虹吸管(16)，且第一虹吸管(16)的另一端贯穿第一腔(9)通至干粉储藏腔(6)内端，所述第一电动启闭阀(13)的前端固定连接有第一送料管(21)，所述第一送料管(21)另一端贯穿第一腔(9)且与干粉喷管(30)后端连接。

5.根据权利要求2所述的一种履带式喷水消防机器人，其特征在于：所述第二电动启闭阀(14)的后端固定连接有第二虹吸管(17)，且第二虹吸管(17)的另一端贯穿第三腔(11)通至二氧化碳储藏腔(7)内端，所述第二电动启闭阀(14)的前端固定连接有第二送料管(22)，所述第二送料管(22)另一端贯穿第三腔(11)且与二氧化碳喷管(31)后端连接。

6.根据权利要求1所述的一种履带式喷水消防机器人，其特征在于：所述主车身(1)的上端中心处开设有电机腔(32)，且电机腔(32)的内端底部固定设置有第二电机(33)，所述第二电机(33)的输出轴固定连接在承载板(3)的底端中心处。

7.根据权利要求1所述的一种履带式喷水消防机器人，其特征在于：所述主车身(1)的后端内部开设有电池腔(34)，且电池腔(34)的内端固定设置有蓄电池(35)。

8.根据权利要求1所述的一种履带式喷水消防机器人，其特征在于：位于所述安装座(23)一侧的承载板(3)上固定设置有第一电机(27)，所述第一电机(27)的输出轴固定套设有第二齿轮(28)，所述安装套(24)的一侧固定连接有第一转轴(25)，所述第一转轴(25)的另一端贯穿安装座(23)且固定套设有第一齿轮(26)，第一齿轮(26)和第二齿轮(28)相互啮合。

9.根据权利要求1所述的一种履带式喷水消防机器人，其特征在于：所述灭火剂箱(5)的前壁上固定设置有固定板(42)和控制器(15)，所述固定板(42)的上端固定设置有摄像头(19)。

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