CN114602098A - 一种基于人工智能的灭火机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于人工智能的灭火机器人，涉及灭火机器人技术领域，其技术方案要点是：包括储水箱体和控制箱体，所述储水箱体的底部与控制箱体的顶部固定连接，所述储水箱体内设有加热搅拌装置，所述储水箱体的顶部设有混合箱体、气泵、水泵和两个升降装置；所述水泵的进水端和出水端分别设有抽水管和连接管一，所述抽水管的底部位于储水箱体内部，所述抽水管的顶部与水泵的进水端连通；所述连接管一远离水泵的端部与混合箱体连接；所述气泵的出气端设有连接管二，所述连接管二远离气泵的端部与混合箱体连接；所述混合箱体的侧壁设有伸缩软管。该灭火机器人能够调节喷水头的高度和角度，从而对准火源，提高了灭火效率。

Description

一种基于人工智能的灭火机器人

技术领域

本发明涉及灭火机器人技术领域，更具体地说，它涉及一种基于人工智能的灭火机器人。

背景技术

消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。消防机器人作为一种消防装备，可替代消防人员进入高温、易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行灭火，可有效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。

现有的灭火机器人不能对不同方向的火源进行灭火，需要挪动整个机器人的方向才能对准火源，灭火效果不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于人工智能的灭火机器人，该灭火机器人能够调节喷水头的高度和角度，从而对准火源，提高了灭火效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于人工智能的灭火机器人，包括储水箱体和控制箱体，所述储水箱体的底部与控制箱体的顶部固定连接，所述储水箱体内设有加热搅拌装置，所述储水箱体的顶部设有混合箱体、气泵、水泵和两个升降装置；所述水泵的进水端和出水端分别设有抽水管和连接管一，所述抽水管的底部位于储水箱体内部，所述抽水管的顶部与水泵的进水端连通；所述连接管一远离水泵的端部与混合箱体连接；所述气泵的出气端设有连接管二，所述连接管二远离气泵的端部与混合箱体连接；所述混合箱体的侧壁设有伸缩软管，所述伸缩软管远离混合箱体的端部设有喷射装置；所述喷射装置位于两个升降装置之间；

所述升降装置包括直杆、滑块、螺纹杆、伺服电机一和轴承三；所述直杆的底部与储水箱体的顶部固定连接，所述直杆设有开口朝向另一直杆的滑槽；所述伺服电机一嵌设于直杆的顶部；所述伺服电机一的输出端与螺纹杆的顶部固定连接；所述螺纹杆的底部与轴承三固定连接；所述轴承三嵌设于储水箱体的顶部内；所述滑块套接于螺纹杆上，且所述滑块与螺纹杆均位于滑槽内；

所述喷射装置包括铁管、喷水头和角度调节装置；所述铁管的端部与伸缩软管的端部连接，所述铁管远离伸缩软管的端部与喷水头连接，所述铁管的底部与角度调节装置固定连接；

所述角度调节装置包括转动板、连接板、旋转板、伺服电机二、伺服电机三、轴承二和转轴二；所述伺服电机三和轴承二分别嵌设于两个滑块内，所述转轴二的两端分别与伺服电机三的输出端和轴承二固定连接；所述转动板套接于转轴二上；所述转动板的顶部与连接板的底部固定连接；所述伺服电机二嵌设于连接板的顶部，所述旋转板套接于伺服电机二的输出端，所述旋转板的底部与连接板的顶部触接，所述旋转板的顶部与铁管的底部固定连接；

所述控制箱体内设有无线传输装置、控制处理器和蓄电池，所述控制箱体的底部设有两个转向轮和两个动力轮，所述储水箱体的外侧壁设有充电线插口。

通过采用上述技术方案，将滑块套接在螺纹杆上，通过调节伺服电机一转动使得滑块沿着螺纹杆上下移动，从而达到对喷水头的高度进行调节的效果；将转动板套接在转轴二上，且转轴二的两端连接伺服电机三和轴承二，可以实现对喷水头喷水的竖直方向进行角度调节；通过在转动板的顶部嵌设伺服电机二，伺服电机二可带动旋转板转动，从而实现喷水头沿水平方向的角度的调节；通过三个方向的调节，可以实现喷水头对准任意火源进行喷水扑灭；将连接水泵和气泵的连接管一和连接管二均与混合箱体连通，可以使水和空气混合，加强喷水压力，从而提高灭火效率。

本发明进一步设置为：所述加热搅拌装置包括加热盘管和搅拌装置；所述加热盘管的两端与储水箱体的两相对内侧壁固定连接，所述加热盘管为蛇形，所述搅拌装置的顶部与储水箱体的顶部固定连接，所述搅拌装置的底部穿过加热盘管的空隙处与储水箱体的底部固定连接。

通过采用上述技术方案，通过在储水箱体内安装加热盘管，且加热盘管位于两组搅拌杆之间，这样可以加强混合液体与加热盘管之间的对流换热，使得混合液体的温度能够快速升高，升高后的混合液体喷入火源处，由于吸热后更容易蒸发，从而产生大量热蒸汽，使得灭火的范围更大，从而提高了灭火效果。

本发明进一步设置为：所述搅拌装置包括旋转电机、转轴一、两组搅拌杆和轴承一；所述旋转电机嵌设于储水箱体的顶部，所述旋转电机的输出端与转轴一的顶部固定连接，所述转轴一的底部与轴承一固定连接，所述轴承一嵌设于储水箱体的底部内，两组所述搅拌杆的端部均与转轴一的侧壁固定连接，且两组所述搅拌杆分别位于加热盘管的上下两侧。

通过采用上述技术方案，将两组搅拌杆设置在加热盘管的上下两侧，不仅可以使储水箱体中的混合液体充分混合均匀，还能提高储水箱体中混合液体的换热效果，使得混合液体的温度快速上升。

本发明进一步设置为：所述储水箱体的外侧壁设有控制板，所述控制板上设有控制摇杆。

通过采用上述技术方案，在控制板上设置了控制摇杆，当灭火人员在场时，可以通过摇动摇杆，来调节喷水头的高度和角度，从而达到快速灭火的效果。

本发明进一步设置为：所述储水箱体的顶部设有注水管，所述注水管的侧壁设有开关阀，所述开关阀位于储水箱体的外部。

通过采用上述技术方案，通过在储水箱体的顶部设置注水管，当储水箱体中的混合液体不足时，可以通过注水管向储水箱体中加入混合液体，使得储水箱体中保持足量的灭火用混合液体。

本发明进一步设置为：所述储水箱体的顶部设有摄像头和报警器。

通过采用上述技术方案，通过在储水箱体的顶部安装摄像头，摄像头不仅可以通过热感应来探测火灾位置的最高温度，从而判断火源位置，实现自动向火源位置进行喷水灭火，同时远程的监控人员还能通过摄像头捕捉的画面来远程控制灭火机器人，这样可以降低救火人员的伤亡概率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过采用上述技术方案，将滑块套接在螺纹杆上，通过调节伺服电机一转动使得滑块沿着螺纹杆上下移动，从而达到对喷水头的高度进行调节的效果；

2.将转动板套接在转轴二上，且转轴二的两端连接伺服电机三和轴承二，可以实现对喷水头喷水的竖直方向进行角度调节；

3.通过在转动板的顶部嵌设伺服电机二，伺服电机二可带动旋转板转动，从而实现喷水头沿水平方向的角度的调节；

4.将连接水泵和气泵的连接管一和连接管二均与混合箱体连通，可以使水和空气混合，加强喷水压力，从而实现对火源进行有效扑灭。

附图说明

图1是本发明实施例中一种基于人工智能的灭火机器人的侧面剖视图；

图2是图1中A处的放大图；

图3是本发明实施例中一种基于人工智能的灭火机器人正面局部剖视图；

图4是图3中B处的放大图；

图5是储水箱体内部俯视图。

图中：1、滑槽；2、报警器；3、螺纹杆；4、摄像头；5、搅拌杆；6、储水箱体；7、加热盘管；8、转轴一；9、控制箱体；10、转向轮；11、无线传输装置；12、控制处理器；13、蓄电池；14、轴承一；15、动力轮；16、充电线插口；17、控制板；18、控制摇杆；19、抽水管；20、开关阀；21、注水管；22、水泵；23、旋转电机；24、气泵；25、连接管二；26、连接管一；27、混合箱体；28、伸缩软管； 29、直杆；30、铁管；31、喷水头；32、转动板；33、伺服电机二； 34、转轴二；35、滑块；36、连接板；37、旋转板；38、伺服电机一； 39、轴承三；40、伺服电机三；41、轴承二。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种基于人工智能的灭火机器人，如图1至图5所示，包括储水箱体6和控制箱体9，储水箱体6的底部与控制箱体9的顶部固定连接，储水箱体6内设有加热搅拌装置，储水箱体6的顶部固定安装有混合箱体27、气泵24、水泵22和两个升降装置；水泵22 的进水端和出水端分别与抽水管19和连接管一26连通，抽水管19 的底部位于储水箱体6内部，抽水管19的顶部与水泵22的进水端连通；连接管一26远离水泵22的端部与混合箱体27连通；气泵24的出气端安装有连接管二25，连接管二25远离气泵24的端部与混合箱体27连通；混合箱体27的侧壁安装有伸缩软管28，伸缩软管28 远离混合箱体27的端部与喷射装置连通；喷射装置位于两个升降装置之间；

升降装置包括直杆29、滑块35、螺纹杆3、伺服电机一38和轴承三39；直杆29的底部与储水箱体6的顶部固定连接，直杆29开有开口朝向另一直杆29的滑槽1；伺服电机一38嵌设于直杆29的顶部；伺服电机一38的输出端与螺纹杆3的顶部固定连接；螺纹杆 3的底部与轴承三39固定连接；轴承三39嵌设于储水箱体6的顶部内；滑块35套接于螺纹杆3上，滑块35与螺纹杆3螺纹连接，且滑块35与螺纹杆3均位于滑槽1内；

喷射装置包括铁管30、喷水头31和角度调节装置；铁管30的端部与伸缩软管28的端部连接，铁管30远离伸缩软管28的端部与喷水头31连通，铁管30的底部与角度调节装置固定连接；

角度调节装置包括转动板32、连接板36、旋转板37、伺服电机二33、伺服电机三40、轴承二41和转轴二34；伺服电机三40和轴承二41分别嵌设于两个滑块35内，转轴二34的两端分别与伺服电机三40的输出端和轴承二41固定连接；转动板32套接于转轴二34 上；转动板32的顶部与连接板36的底部固定连接；伺服电机二33 嵌设于连接板36的顶部，旋转板37套接于伺服电机二33的输出端，旋转板37与伺服电机二33的输出端固定连接，旋转板37的底部与连接板36的顶部触接，旋转板37的顶部与铁管30的底部固定连接；

控制箱体9内固定安装有无线传输装置11、控制处理器12和蓄电池13，控制箱体9的底部安装有两个转向轮10和两个动力轮15，两个动力轮15均通过电机(图中未标识)带动，转向轮10通过转向机构(图中未标出)调节方向；储水箱体6的外侧壁固定安装有充电线插口16。

在本实施例中，当商场或工厂的其中一个烟雾探测器报警时，将信息传递到无线传输装置11上，无线传输装置11将信息传递到控制处理器12中，控制处理器12立即使灭火机器人移动到报警的烟雾探测器位置，通过摄像头4识别火灾位置，然后调节两个伺服电机一 38转动，伺服电机一38带动螺纹杆3转动，由于滑块35套接在螺纹杆3上，滑块35会沿高度方向平移，从而实现对喷水头31高度进行调节；高度调节后，调节伺服电机三40转动，伺服电机三40带动转轴二34转动，转轴二34带动转动板32转动，当调节到指定角度后，再调节伺服电机二33转动，伺服电机二33带动旋转板37转动，使得喷水头31的水平角度改变；通过上述的调节方法，可以使喷水头31对准任意着火点，提高了灭火效率；用铁管30连接伸缩软管 28，这样即使喷水头31的高度进行调节，不会影响喷水效果；喷水头31的高度和角度调节好后，同时打开气泵24和水泵22，水泵22 将灭火的混合液体抽入混合箱体27中，由于气泵24的气体也被抽入混合箱体27中，这样双重加压增大了喷水压力。

加热搅拌装置包括加热盘管7和搅拌装置；加热盘管7的两端与储水箱体6的两相对内侧壁固定连接，如图5所示，加热盘管7为蛇形，搅拌装置的顶部与储水箱体6的顶部固定连接，搅拌装置的底部穿过加热盘管7的空隙处与储水箱体6的底部固定连接。

在本实施例中，搅拌装置将灭火的混合液体进行充分搅拌均匀；加热盘管7用于对储水箱体6中的混合液体进行加热，加热后的混合液体在灭火时容易达到蒸发温度，这样产生的水蒸气通过扩散从而扩大灭火范围，达到最佳的灭火效果。

搅拌装置包括旋转电机23、转轴一8、两组搅拌杆5和轴承一14；旋转电机23嵌设于储水箱体6的顶部，旋转电机23的输出端与转轴一8的顶部固定连接，转轴一8的底部与轴承一14固定连接，轴承一14嵌设于储水箱体6的底部内，两组搅拌杆5的端部均与转轴一8的侧壁固定连接，且两组搅拌杆5分别位于加热盘管7的上下两侧。

在本实施例中，每组搅拌杆5共有3-5个搅拌杆5，沿着转轴一 8的侧壁等角度分布，由于两组搅拌杆5分别位于加热盘管7的上下两侧，可以使整个储水箱体6中的混合液体充分与加热盘管7进行对流换热，使混合液体的温度快速升温。

储水箱体6的外侧壁固定安装有控制板17，控制板17上安装有控制摇杆18。

在本实施例中，当灭火人员到达现场时，可以通过摇动控制摇杆 18来调节喷头的角度和高度。

储水箱体6的顶部连接有注水管21，注水管21的侧壁设有开关阀20，开关阀20位于储水箱体6的外部。

在本实施例中，当储水箱体6中的灭火用混合液体不足时，可以通过注水管21并打开开关阀20加入新的混合液体，保持储水箱体6 中有足够的混合液体。

储水箱体6的顶部固定安装有摄像头4和报警器2。

在本实施例中，通过在储水箱体6的顶部安装摄像头4，摄像头 4不仅可以通过热感应来探测火灾位置的最高温度，从而判断火源位置，实现自动向火源位置进行喷水灭火，同时远程的监控人员还能通过摄像头4捕捉的画面来远程控制灭火机器人，这样可以降低救火人员的伤亡概率；在灭火机器人接收到烟雾报警器2的报警信号后，控制处理器12会启动报警器2进行报警。

工作原理：将滑块35套接在螺纹杆3上，通过调节伺服电机一 38转动使得滑块35沿着螺纹杆3上下移动，从而达到对喷水头31 的高度进行调节的效果；将转动板32套接在转轴二34上，且转轴二 34的两端连接伺服电机三40和轴承二41，可以实现对喷水头31喷水的竖直方向进行角度调节；通过在转动板32的顶部嵌设伺服电机二33，伺服电机二33可带动旋转板37转动，从而实现喷水头31沿水平方向的角度的调节；通过三个方向的调节，可以实现喷水头31 对准任意火源进行喷水扑灭；将连接水泵22和气泵24的连接管一 26和连接管二25均与混合箱体27连通，可以使水和空气混合，加强喷水压力，从而实现对火源进行有效扑灭。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种基于人工智能的灭火机器人，包括储水箱体(6)和控制箱体(9)，所述储水箱体(6)的底部与控制箱体(9)的顶部固定连接，其特征是：所述储水箱体(6)内设有加热搅拌装置，所述储水箱体(6)的顶部设有混合箱体(27)、气泵(24)、水泵(22)和两个升降装置；所述水泵(22)的进水端和出水端分别设有抽水管(19)和连接管一(26)，所述抽水管(19)的底部位于储水箱体(6)内部，所述抽水管(19)的顶部与水泵(22)的进水端连通；所述连接管一(26)远离水泵(22)的端部与混合箱体(27)连接；所述气泵(24)的出气端设有连接管二(25)，所述连接管二(25)远离气泵(24)的端部与混合箱体(27)连接；所述混合箱体(27)的侧壁设有伸缩软管(28)，所述伸缩软管(28)远离混合箱体(27)的端部设有喷射装置；所述喷射装置位于两个升降装置之间；

所述升降装置包括直杆(29)、滑块(35)、螺纹杆(3)、伺服电机一(38)和轴承三(39)；所述直杆(29)的底部与储水箱体(6)的顶部固定连接，所述直杆(29)设有开口朝向另一直杆(29)的滑槽(1)；所述伺服电机一(38)嵌设于直杆(29)的顶部；所述伺服电机一(38)的输出端与螺纹杆(3)的顶部固定连接；所述螺纹杆(3)的底部与轴承三(39)固定连接；所述轴承三(39)嵌设于储水箱体(6)的顶部内；所述滑块(35)套接于螺纹杆(3)上，且所述滑块(35)与螺纹杆(3)均位于滑槽(1)内；

所述喷射装置包括铁管(30)、喷水头(31)和角度调节装置；所述铁管(30)的端部与伸缩软管(28)的端部连接，所述铁管(30)远离伸缩软管(28)的端部与喷水头(31)连接，所述铁管(30)的底部与角度调节装置固定连接；

所述角度调节装置包括转动板(32)、连接板(36)、旋转板(37)、伺服电机二(33)、伺服电机三(40)、轴承二(41)和转轴二(34)；所述伺服电机三(40)和轴承二(41)分别嵌设于两个滑块(35)内，所述转轴二(34)的两端分别与伺服电机三(40)的输出端和轴承二(41)固定连接；所述转动板(32)套接于转轴二(34)上；所述转动板(32)的顶部与连接板(36)的底部固定连接；所述伺服电机二(33)嵌设于连接板(36)的顶部，所述旋转板(37)套接于伺服电机二(33)的输出端，所述旋转板(37)的底部与连接板(36)的顶部触接，所述旋转板(37)的顶部与铁管(30)的底部固定连接；

所述控制箱体(9)内设有无线传输装置(11)、控制处理器(12)和蓄电池(13)，所述控制箱体(9)的底部设有两个转向轮(10)和两个动力轮(15)，所述储水箱体(6)的外侧壁设有充电线插口(16)。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工智能的灭火机器人，其特征是：所述加热搅拌装置包括加热盘管(7)和搅拌装置；所述加热盘管(7)的两端与储水箱体(6)的两相对内侧壁固定连接，所述加热盘管(7)为蛇形，所述搅拌装置的顶部与储水箱体(6)的顶部固定连接，所述搅拌装置的底部穿过加热盘管(7)的空隙处与储水箱体(6)的底部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工智能的灭火机器人，其特征是：所述搅拌装置包括旋转电机(23)、转轴一(8)、两组搅拌杆(5)和轴承一(14)；所述旋转电机(23)嵌设于储水箱体(6)的顶部，所述旋转电机(23)的输出端与转轴一(8)的顶部固定连接，所述转轴一(8)的底部与轴承一(14)固定连接，所述轴承一(14)嵌设于储水箱体(6)的底部内，两组所述搅拌杆(5)的端部均与转轴一(8)的侧壁固定连接，且两组所述搅拌杆(5)分别位于加热盘管(7)的上下两侧。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工智能的灭火机器人，其特征是：所述储水箱体(6)的外侧壁设有控制板(17)，所述控制板(17)上设有控制摇杆(18)。

5.根据权利要求4所述的一种基于人工智能的灭火机器人，其特征是：所述储水箱体(6)的顶部设有注水管(21)，所述注水管(21)的侧壁设有开关阀(20)，所述开关阀(20)位于储水箱体(6)的外部。

6.根据权利要求5所述的一种基于人工智能的灭火机器人，其特征是：所述储水箱体(6)的顶部设有摄像头(4)和报警器(2)。

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