CN114344779B - 一种用于森林救援的耐高温的消防救援机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及森林消防救援技术领域，具体涉及一种用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，包括承载箱，承载箱的内部安装有降温机构，承载箱设有进水腔，承载箱内部右侧下方设有工作腔，上端安装有工作箱；工作箱设有入水腔，入水腔与进水腔通过连通管贯通连接，工作箱内部安装有可调节喷水机构，可调节喷水机构与可调节图像采集组件连接；承载箱前侧安装有可伸缩破障碍物组件，承载箱的工作腔对应安装有链条紧度保持组件，链条紧度保持组件与可伸缩破障碍物组件配合；通过可调节喷水机构、可调节图像采集组件、可伸缩破障碍物组件、链条紧度保持组件以及各部件之间的配合，在装置防高温的同时又能够快速准确地对森林火灾位置进行灭火救援工作。

Description

一种用于森林救援的耐高温的消防救援机器人

技术领域

本发明涉及森林消防救援技术领域，具体涉及一种用于森林救援的耐高温的消防救援机器人。

背景技术

“消防”即是消除隐患，预防灾患(即预防和解决人们在生活、工作、学习过程中遇到的人为与自然、偶然灾害的总称)，当然狭义的意思在人们认识初期是：(扑灭)火灾的意思。

主要包括火灾现场的人员救援，重要设施设备、文物的抢救，重要财产的安全保卫与抢救，扑灭火灾等。目的是降低火灾造成的破坏程度，减少人员伤亡和财产损失。战时由各级人民防空指挥部统一指挥，以专业消防力量为骨干，动员企业事业单位、乡镇的专职消防队伍、志愿者队伍和人民群众实施。

消防行动主要有：1、查明火情及受损情况，了解火灾现场的地形、风向，起火建筑的结构、出入口，被困人员的情况等。2、实施现地指挥，组织力量迅速赶往火场，根据火灾性质选用灭火剂和消防装备，根据火场情况正确运用灭火战术，主要方法包括阻火、设立隔火带、封锁火道、扑灭余火和看守火场等。3、迅速抢救被困人员，对受伤人员进行转移后送离。4、及时撤离或隔离火场附近的危险物品，防止发生次生灾害。消防使用水和化学灭火剂，利用消防车、灭火器、机动水泵等器材实施灭火。坚持先人后物、先控后灭和确保重点的行动原则。

消防工作是一项社会性很强的工作，只有依靠全社会的力量，在全社会成员的关心、重视、支持、参与下才能搞好。消防工作具的社会性；消防管理应渗透到人类生产生活的一切领域之中，从而决定了消防工作的社会性；消防安全管理涉及到各行各业，乃至千家万户，在生产的工作和生活过程中，人们对消防安全管理稍有疏漏，对生产一时失神、失控、失误，就有可能酿成火灾，这就决定了消防工作的经常性；纵观多年来火灾事故教训，尽管致灾原因复杂，但可以看出绝大多数火灾乃源于一人一事一时之误，这使我们进一步明确了一条真理，只有广在人民群众的积极参与，才能控制、消除火灾事故的发生，这又决定了消防工作的群众性。

目前，现有的用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，当消防救援机器人对火灾发生位置进行灭火时，路径上会存在一些树木和杂物等道路障碍物，导致消防救援机器人行走困难，不便于快速进入灭火位置进行灭火工作，同时缺少实时图像情况观察以及不便于调节喷头的角度，影响森林消防救援的效率，同时消防救援机器人不能够较好的忍耐高温，导致持续工作情况下，消防救援机器人表面温度会升高，从而会损坏消防救援机器人内部的部件，导致消防救援机器人救援工作效率降低。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出了一种用于森林救援的耐高温的消防救援机器人。

为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：

一种用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，包括承载箱，承载箱的内部安装有降温机构，承载箱设有进水腔，承载箱内部右侧下方设有工作腔，上端安装有工作箱；

工作箱设有入水腔，且入水腔与进水腔通过连通管贯通连接，工作箱内部安装有可调节喷水机构，且可调节喷水机构又与可调节图像采集组件连接；

承载箱前侧安装有可伸缩破障碍物组件，承载箱的工作腔对应安装有链条紧度保持组件，且链条紧度保持组件与可伸缩破障碍物组件相互配合。

优选的，承载箱的两侧均安装有两个主动轮，两个主动轮之间安装两个从动轮，同一侧的两个主动轮和两个从动轮的外部均包裹履带，且履带的外表面设置有防滑块。

优选的，降温机构包括安装有冷却器的冷却箱，冷却箱安装在承载箱的内部，冷却箱上安装有一号高压抽水泵，一号高压抽水泵的输入端伸入冷却箱的内底，并连接有过滤球，一号高压抽水泵的输出端与进水腔贯通连接，且对应连接处右侧安装有隔块。

优选的，可调节喷水机构包括驱动电机，驱动电机安装在工作箱内，驱动电机与安装有一号齿轮的转轴一连接，一号齿轮右侧啮合有二号齿轮，且二号齿轮安装在上部设有螺纹段的转轴二上；转轴二与工作箱的内端底壁转动连接，转轴二的螺纹段对应螺接有滑套一，且滑套一上端连接有空心套筒，空心套筒向上穿过并与设置在工作箱上的凸块配合，空心套筒顶端与喷水管底端右侧铰接；喷水管的底端左侧与安装在工作箱上端的铰接杆铰接，喷水管一端连接有高压喷头，另一端与二号高压抽水泵的输出端连接；二号高压抽水泵的输入端与入水腔贯通连接，二号高压抽水泵安装在工作箱的上端。

优选的，可调节图像采集组件包括固接在承载箱上的安装座，安装座内部转动连接有转轴三，且转轴三通过带轮组与转轴二底部光滑处传动连接，安装座上部左右对称设有通孔，安装座通过轴销转动连接有摄像头安装套，且轴销配合设置有扭簧，摄像头安装套与通孔配合，摄像头安装套内安装有摄像头，摄像头安装套左端连接有拉绳，拉绳绕过安装在安装座外侧壁的滑轮，又向左伸入安装座内，并绕在转轴三上。

优选的，拉绳是采用耐火材料所制成的。

优选的，摄像头安装套处安装有摄像头清理机构，摄像头清理机构包括转轴四，转轴四转动连接在摄像头安装套上，并与输出电机连接在一起，转轴四的前端伸出摄像头安装套，并对应安装有与摄像头配合的清洗刷毛。

优选的，可伸缩破障碍物组件包括安装在承载箱前侧的液压杆，液压杆的伸缩部连接有U形架，液压杆的固定部前后连接有安装有连接架，且连接架对应安装有链轮三；U形架上转动连接有转轴五，转轴五前端安装有链轮四，且链轮四与链轮三位于同一水平面上，转轴五上固定安装有一号破碎刀和活动固接有二号破碎刀，二号破碎刀和一号破碎刀间隔分布在转轴五上，二号破碎刀通过固定螺栓与固接座可拆卸固定连接在一起，且固接座固定安装在转轴五上。

优选的，链条紧度保持组件包括安装在一个主动轮安装轴上的链轮一，链轮一与链轮二、链轮三、链轮四之间通过链条传动连接，链轮二安装在与工作腔内壁左侧滑动连接的安装架上，安装架又通过弹性弹簧与工作腔内壁底端连接在一起。

优选的，转轴五的内部设置为空心，内部后端安装有旋转电机，转轴五上下对称设有条形孔，旋转电机与转轴六连接，转轴六另一端与转轴五实心内部转动连接，转轴六设有螺纹段并对应螺接有滑套二多个，且每个滑套二上下两端与固接座连接，固接座分别伸出并配合对应条形孔，固接座分别通过对应固定螺栓与二号破碎刀可拆卸固定连接。

由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果：

1、本发明用于森林救援的耐高温的消防救援机器人利用冷却箱、一号高压抽水泵、进水腔、入水腔之间的相互配合，能够对装置整体进行降温处理并起到防高温的作用，利用可调节角度的高压喷头对不同位置的火源进行灭火操作，并同时配合可调节图像采集组件中的摄像头进行实时采集图像，摄像头配合安装有摄像头清理机构，便于对摄像头镜头表面进行清洁工作，能够保证清晰观察火灾情况以及实时灭火情况；

2、通过控制液压杆伸缩并配合链条紧度保持组件，当需要对救援路径上的障碍物进行清理时，能够较好的控制装置上安装的可伸缩破障碍物组件，同时能够根据实际路径上的障碍物，对二号破碎刀和一号破碎刀之间的间距进行调整，对救援路径上的障碍物进行有效清理，同时在不需要进行障碍物清理时，能够控制可伸缩破障碍物组件不进行工作，操作简单，控制方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的，保护一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明正面的整体结构示意图；

图2为本发明A处的结构放大示意图；

图3为本发明B处的结构放大示意图；

图4为本发明C处的结构放大示意图；

图5为本发明实施例1中可伸缩破障碍物组件的结构示意图；

图6为本发明实施例2中可伸缩破障碍物组件的结构示意图；

图7为本发明实施例3中摄像头清理机构的侧视示意图；

图中：1-承载箱、101-进水腔、102-工作腔、103-隔块、104-连通管、2-主动轮、201-从动轮、202-履带、3-工作箱、301-入水腔、4-冷却箱、401-过滤球、402-一号高压抽水泵、5-空心套筒、6-铰接杆、7-二号高压抽水泵、8-喷水管、9-高压喷头、10-凸块、11-滑套一、12-转轴二、13-二号齿轮、14-一号齿轮、15-转轴一、16-驱动电机、17-带轮组、18-转轴三、19-安装座、191-通孔、20-摄像头安装套、21-轴销、22-扭簧、23-拉绳、24-滑轮、25-摄像头、26-清洗刷毛、27-转轴四、28-液压杆、29-链轮二、30-弹性弹簧、31-链轮一、32-链条、33-安装架、34-U形架、35-连接架、36-链轮三、37-链轮四、38-转轴五、381-条形孔、39-一号破碎刀、40-二号破碎刀、41-固接座、42-固定螺栓、43-转轴六、44-旋转电机、45-滑套二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，包括承载箱1，承载箱1的内部安装有降温机构，承载箱1设有进水腔101，承载箱1内部右侧下方设有工作腔102，上端安装有工作箱3；

工作箱3设有入水腔301，且入水腔301与进水腔101通过连通管104贯通连接，工作箱3内部安装有可调节喷水机构，且可调节喷水机构又与可调节图像采集组件连接；

承载箱1前侧安装有可伸缩破障碍物组件，承载箱1的工作腔102对应安装有链条紧度保持组件，且链条紧度保持组件与可伸缩破障碍物组件相互配合。

承载箱1的两侧均安装有两个主动轮2，两个主动轮2之间安装两个从动轮201，同一侧的两个主动轮2和两个从动轮201的外部均包裹履带202，且履带202的外表面设置有防滑块，便于整体装置进行移动。

降温机构包括安装有冷却器的冷却箱4，冷却箱4安装在承载箱1的内部，冷却箱4上安装有一号高压抽水泵402，一号高压抽水泵402的输入端伸入冷却箱4的内底，并连接有过滤球401，一号高压抽水泵402的输出端与进水腔101贯通连接，且对应连接处右侧安装有隔块103，便于对装置机体进行降温，能够避免高温情况下损坏内部零件。

可调节喷水机构包括驱动电机16，驱动电机16安装在工作箱3内，驱动电机16与安装有一号齿轮14的转轴一15连接，一号齿轮14右侧啮合有二号齿轮13，且二号齿轮13安装在上部设有螺纹段的转轴二12上；转轴二12与工作箱3的内端底壁转动连接，转轴二12的螺纹段对应螺接有滑套一11，且滑套一11上端连接有空心套筒5，空心套筒5向上穿过并与设置在工作箱3上的凸块10配合，空心套筒5顶端与喷水管8底端右侧铰接；喷水管8的底端左侧与安装在工作箱3上端的铰接杆6铰接，喷水管8一端连接有高压喷头9，另一端与二号高压抽水泵7的输出端连接；二号高压抽水泵7的输入端与入水腔301贯通连接，二号高压抽水泵7安装在工作箱3的上端，能够根据着火点位置进行调整高压喷头9的角度，便于进行灭火工作。

可调节图像采集组件包括固接在承载箱1上的安装座19，安装座19内部转动连接有转轴三18，且转轴三18通过带轮组17与转轴二12底部光滑处传动连接，安装座19上部左右对称设有通孔191，安装座19通过轴销21转动连接有摄像头安装套20，且轴销21配合设置有扭簧22，摄像头安装套20与通孔191配合，摄像头安装套20内安装有摄像头25，摄像头安装套20左端连接有拉绳23，拉绳23绕过安装在安装座19外侧壁的滑轮24，又向左伸入安装座19内，并绕在转轴三18上，能够较好地实时拍摄高压喷头9灭火的角度，以及观察灭火的工作进展情况。

拉绳23是采用耐火材料所制成的，避免拉绳23因高温而损坏。

可伸缩破障碍物组件包括安装在承载箱1前侧的液压杆28，液压杆28的伸缩部连接有U形架34，液压杆28的固定部前后连接有安装有连接架35，且连接架35对应安装有链轮三36；U形架34上转动连接有转轴五38，转轴五38前端安装有链轮四37，且链轮四37与链轮三36位于同一水平面上，转轴五38上固定安装有一号破碎刀39和活动固接有二号破碎刀40，二号破碎刀40和一号破碎刀39间隔分布在转轴五38上，二号破碎刀40通过固定螺栓42与固接座41可拆卸固定连接在一起，且固接座41固定安装在转轴五38上，便于装置实施消防救援工作时，对行进路径上的障碍物进行清理。

链条紧度保持组件包括安装在一个主动轮2安装轴上的链轮一31，链轮一31与链轮二29、链轮三36、链轮四37之间通过链条32传动连接，链轮二29安装在与工作腔102内壁左侧滑动连接的安装架33上，安装架33又通过弹性弹簧30与工作腔102内壁底端连接在一起，始终保持链条的张紧度，便于可伸缩破障碍物组件开始或停止作业。

该用于森林救援的耐高温的消防救援机器人的工作方式为：

当森林发生火灾时，通过驱动主动轮2转动，使得该消防救援机器人进行消防救援工作，当通往救援的路上遇到前方树木和杂草等障碍物时，可以通过控制液压杆28伸长，使得U形架34向前移动，此时使得转轴五38前端安装的链轮四37与链条32配合，链条紧度保持组件始终保持链条32的张紧度，保证各组件之间正常工作，在驱动主动轮2转动并带动装置向前移动时，同时带动转轴五38以及安装的一号破碎刀39和二号破碎刀40转动，能够对路径上的障碍物进行有效清理，清理完成后，通过控制液压杆28恢复至初始状态，并配合链条紧度保持组件，通过链轮四37不再与链条32配合，此时两个链轮三36与链条32配合，可伸缩破障碍物组件不进行工作。

装置移动至合适地点时，根据火灾发生地点来进行控制驱动电机16正反转动，带动转轴二12转动并使得滑套一11以及空心套筒5上下移动，对高压喷头9的角度进行调节，便于对火源点喷水并进行灭火工作，同时驱动电机16正反转动时，在带轮组17的作用下会带动转轴三18转动，转轴三18正反转动会拉紧或松掉拉绳23，同时配合扭簧22的作用，使得拉绳23相应带动摄像头安装套20以及摄像头25进行角度调节，有利于摄像头25进行实时采集清晰的图像，便于救援人员进行实时观察和了解救援灭火的情况。

实施例2

与实施例1不同之处在于：

转轴五38的内部设置为空心，内部后端安装有旋转电机44，转轴五38上下对称设有条形孔381，旋转电机44与转轴六43连接，转轴六43另一端与转轴五38实心内部转动连接，转轴六43设有螺纹段并对应螺接有滑套二45多个，且每个滑套二45上下两端与固接座41连接，固接座41分别伸出并配合对应条形孔381，固接座41分别通过对应固定螺栓42与二号破碎刀40可拆卸固定连接，便于调整二号破碎刀40与一号破碎刀39之间的间距，能够根据情况对不同障碍物进行清理工作。

工作方式：在实施例1的基础上，使得二号破碎刀40可以进行调整，救援人员可以根据实际情况来通过控制旋转电机44正反转动，转轴六43转动并带动滑套二45进行左右移动，进而调整二号破碎刀40与一号破碎刀39之间的间距，能够对救援路径上的各种类型的杂物和树木进行清理工作，便于该用于森林救援的耐高温的消防救援机器人行走移动至合适的灭火地点，进而实现快速地到达指定的最佳灭火地点，方便快速的进行灭火工作。

实施例3

与实施例2不同之处在于：

摄像头安装套20处安装有摄像头清理机构，摄像头清理机构包括转轴四27，转轴四27转动连接在摄像头安装套20上，并与输出电机连接在一起，转轴四27的前端伸出摄像头安装套20，并对应安装有与摄像头25配合的清洗刷毛26，输出电机工作带动清洗刷毛26转动，便于对表面有灰尘或污渍的摄像头25镜面进行清洁工作。

工作方式：在结合实施例1和实施例2的步骤基础上，在摄像头25处配合安装有摄像头清理机构，通过控制输出电机工作，带动转轴四27以及清洗刷毛26转动，清洗刷毛26转动并能够对摄像头的镜头表面进行清洁工作，方便救援人员清晰地观察火灾情况和实时灭火情况，有利于提高灭火的工作效率。

本专利采用的电机、液压杆、摄像头、高压抽水泵均为市售，其结构及控制方式为现有技术，说明书中不再赘述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，包括承载箱（1），其特征在于：所述承载箱（1）的内部安装有降温机构，承载箱（1）设有进水腔（101），承载箱（1）内部右侧下方设有工作腔（102），上端安装有工作箱（3）；

所述工作箱（3）设有入水腔（301），且入水腔（301）与进水腔（101）通过连通管（104）贯通连接，工作箱（3）内部安装有可调节喷水机构，且可调节喷水机构又与可调节图像采集组件连接；

所述承载箱（1）前侧安装有可伸缩破障碍物组件，承载箱（1）的工作腔（102）对应安装有链条紧度保持组件，且链条紧度保持组件与可伸缩破障碍物组件相互配合；

所述可调节喷水机构包括驱动电机（16），所述驱动电机（16）安装在工作箱（3）内，驱动电机（16）与安装有一号齿轮（14）的转轴一（15）连接，所述一号齿轮（14）右侧啮合有二号齿轮（13），且二号齿轮（13）安装在上部设有螺纹段的转轴二（12）上；所述转轴二（12）与工作箱（3）的内端底壁转动连接，转轴二（12）的螺纹段对应螺接有滑套一（11），且滑套一（11）上端连接有空心套筒（5），所述空心套筒（5）向上穿过并与设置在工作箱（3）上的凸块（10）配合，空心套筒（5）顶端与喷水管（8）底端右侧铰接；所述喷水管（8）的底端左侧与安装在工作箱（3）上端的铰接杆（6）铰接，喷水管（8）一端连接有高压喷头（9），另一端与二号高压抽水泵（7）的输出端连接；所述二号高压抽水泵（7）的输入端与入水腔（301）贯通连接，二号高压抽水泵（7）安装在工作箱（3）的上端；

所述可调节图像采集组件包括固接在承载箱（1）上的安装座（19），所述安装座（19）内部转动连接有转轴三（18），且转轴三（18）通过带轮组（17）与转轴二（12）底部光滑处传动连接，安装座（19）上部左右对称设有通孔（191），安装座（19）通过轴销（21）转动连接有摄像头安装套（20），且轴销（21）配合设置有扭簧（22），所述摄像头安装套（20）与通孔（191）配合，摄像头安装套（20）内安装有摄像头（25），摄像头安装套（20）左端连接有拉绳（23），所述拉绳（23）绕过安装在安装座（19）外侧壁的滑轮（24），又向左伸入安装座（19）内，并绕在转轴三（18）上；

所述可伸缩破障碍物组件包括安装在承载箱（1）前侧的液压杆（28），所述液压杆（28）的伸缩部连接有U形架（34），液压杆（28）的固定部前后连接有安装有连接架（35），且连接架（35）对应安装有链轮三（36）；所述U形架（34）上转动连接有转轴五（38），所述转轴五（38）前端安装有链轮四（37），且链轮四（37）与链轮三（36）位于同一水平面上，转轴五（38）上固定安装有一号破碎刀（39）和活动固接有二号破碎刀（40），所述二号破碎刀（40）和一号破碎刀（39）间隔分布在转轴五（38）上，二号破碎刀（40）通过固定螺栓（42）与固接座（41）可拆卸固定连接在一起，且固接座（41）固定安装在转轴五（38）上；

所述链条紧度保持组件包括安装在一个主动轮（2）安装轴上的链轮一（31），所述链轮一（31）与链轮二（29）、链轮三（36）、链轮四（37）之间通过链条（32）传动连接，所述链轮二（29）安装在与工作腔（102）内壁左侧滑动连接的安装架（33）上，所述安装架（33）又通过弹性弹簧（30）与工作腔（102）内壁底端连接在一起；

所述转轴五（38）的内部设置为空心，内部后端安装有旋转电机（44），转轴五（38）上下对称设有条形孔（381），所述旋转电机（44）与转轴六（43）连接，所述转轴六（43）另一端与转轴五（38）实心内部转动连接，转轴六（43）设有螺纹段并对应螺接有滑套二（45）多个，且每个滑套二（45）上下两端与固接座（41）连接，所述固接座（41）分别伸出并配合对应条形孔（381），固接座（41）分别通过对应固定螺栓（42）与二号破碎刀（40）可拆卸固定连接。

2.根据权利要求1所述的用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，其特征在于：所述承载箱（1）的两侧均安装有两个主动轮（2），两个所述主动轮（2）之间安装两个从动轮（201），同一侧的两个所述主动轮（2）和两个从动轮（201）的外部均包裹履带（202），且履带（202）的外表面设置有防滑块。

3.根据权利要求2所述的用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，其特征在于：所述降温机构包括安装有冷却器的冷却箱（4），所述冷却箱（4）安装在承载箱（1）的内部，冷却箱（4）上安装有一号高压抽水泵（402），所述一号高压抽水泵（402）的输入端伸入冷却箱（4）的内底，并连接有过滤球（401），一号高压抽水泵（402）的输出端与进水腔（101）贯通连接，且对应连接处右侧安装有隔块（103）。

4.根据权利要求1所述的用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，其特征在于：所述拉绳（23）是采用耐火材料所制成的。

5.根据权利要求1所述的用于森林救援的耐高温的消防救援机器人，其特征在于：所述摄像头安装套（20）处安装有摄像头清理机构，所述摄像头清理机构包括转轴四（27），所述转轴四（27）转动连接在摄像头安装套（20）上，并与输出电机连接在一起，转轴四（27）的前端伸出摄像头安装套（20），并对应安装有与摄像头（25）配合的清洗刷毛（26）。

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