CN116328238B - 一种消防机器人灭火的机械手臂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于机械手臂技术领域，尤其是一种消防机器人灭火的机械手臂，针对无法对浓烟进行消除问题，现提出以下方案，包括主杆以及转动连接于主杆一端外壁的分流环，所述主杆的一端圆周外壁转动套接有旋转筒，且旋转筒的圆周外壁铰接有等距离分布的多个第二出水管，第二出水管的一端外壁均开有第二通孔，第二出水管与分流环之间均固定连接有输水管，主杆的一端外壁开有安装孔，且安装孔的圆周内壁固定连接有驱动电机；本发明实现了旋转式喷水的效果，加强了喷水的范围以及灭火效果，并且当主齿盘转动时，旋转轴快速转动，并且带动多个扇叶旋转，会将主杆前端的空气吸入到主杆内部，从而实现了对浓烟的消除效果。
Description
技术领域
本发明涉及机械手臂技术领域，尤其涉及一种消防机器人灭火的机械手臂。
背景技术
消防机器人是特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用，而机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在消防部分的消防机器人中，也会安装有机械手臂用于辅助灭火。
经检索，专利公开号为“CN114949703A”的一种用于消防机器人灭火的机械手臂，通过液压伸缩杆上的L型推杆推动中空前臂上的滑动套朝向前臂安装座方向滑动，进而通过拉伸杆将中空伸展板不同程度的向四周展开，以此调节喷水孔的喷洒范围，及时控制火势的机械手臂。其特征在于所述中空前臂一端置有前臂安装座，另一端置有中心出水管，所述中心出水管和中空前臂相连通，所述中空前臂上置有进水管，所述进水管和中空前臂相连通，所述中空前臂侧壁沿周向等距置有六组转动耳，一组所述转动耳由两个转动耳组成，所述中空伸展板一面置有转动板，所述中空伸展板有六个，六个所述中空伸展板和六组所述转动耳一一对应，所述转动板位于中空伸展板一端。
以上技术特征存在以下不足：在进行灭火操作时，仅仅只是实现了对喷水范围的调节效果，但是在实际的火灾现场，不仅仅有火势，还会有较多的浓烟，会对被困在火场中的人造成更大的伤害，并且当浓烟浓度过高时，甚至还会对消防机器人的视线造成影响，对通过消防机器人观察火场情况的工作人员造成干扰，导致工作人员的灭火工作更加困难，因此，亟需设计一种消防机器人灭火的机械手臂来解决上述问题。
发明内容
本发明为了克服无法对浓烟进行消除的问题，提供一种消防机器人灭火的机械手臂。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种消防机器人灭火的机械手臂，包括主杆以及转动连接于主杆一端外壁的分流环，所述主杆的一端圆周外壁转动套接有旋转筒，且旋转筒的圆周外壁铰接有等距离分布的多个第二出水管，第二出水管的一端外壁均开有第二通孔，第二出水管与分流环之间均固定连接有输水管，主杆的一端外壁开有安装孔，且安装孔的圆周内壁固定连接有驱动电机，主杆的一端外壁分别转动连接有主齿盘和副齿盘，主杆的一端外壁转动连接有齿环，且主齿盘以及齿环均与副齿盘相啮合，驱动电机的输出轴一端固定连接于主齿盘的一端外壁，旋转筒固定连接于齿环的另一端外壁，且主齿盘的一端外壁固定连接有旋转轴，旋转轴的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个扇叶，主杆的一端外壁开有多个进气孔。
优选的，所述进气孔的四周内壁之间均填充有活性炭材质，且主杆的两侧圆周外壁均固定连接有多个与进气孔相通的出气管。
优选的，所述主杆的顶部外壁中间位置固定连接有输水泵，且输水泵的另一端外壁固定连接有进水管，进水管的另一端外壁固定连接有通水软管，且输水泵与分流环相通。
优选的，所述主杆的一端圆周外壁开有等距离分布的多个出水孔，且分流环的圆周内壁开有等距离分布的多个进水孔，分流环通过密封轴承转动套接于主杆的圆周外壁。
优选的，所述主杆的一端外壁固定连接有多个短杆，且副齿盘套接于其中一个短杆的圆周外壁，短杆的一端外壁之间固定连接有支撑架，且支撑架的另一端外壁之间固定连接有限位环，旋转轴转动插接于限位环的两端外壁之间，旋转轴的一端外壁固定连接有限位盘。
优选的，所述分流环的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个第一出水管，且第一出水管均为“L”形，第一出水管的一端外壁均开有第一通孔，主杆的另一端外壁固定连接有连接座。
优选的，所述旋转筒的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个夹持板，且第二出水管均转动连接于夹持板的相对一侧内壁之间，旋转筒的圆周外壁滑动套接有移动环，且移动环的一端外壁固定连接有等距离分布的多个齿板，第二出水管的一端外壁固定连接有等距离分布的多个齿条，齿条与齿板相啮合。
优选的，所述夹持板的另一侧外壁之间均固定连接有挡板，且移动环的圆周外壁均固定连接有等距离分布的多个套筒，旋转筒的另一端外壁固定连接有支撑环，支撑环与挡板之间固定连接有等距离分布的多个横杆，且套筒均滑动套接于横杆的圆周外壁，套筒与挡板之间均固定连接有套接于横杆圆周外壁的复位弹簧。
优选的，所述分流环的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个限位支架，且限位支架均固定连接于夹持板的另一侧外壁。
优选的，所述第二出水管的顶部外壁均固定连接有指示灯，且指示灯的底部内壁均固定连接有配重块。
综上所述，本方案中的有益效果为：
1.进入到分流环中的水会有一部分通过输水管进入到第二出水管中，并且从而第二通孔喷出，从而实现了喷水灭火的效果，并且在喷水的同时，驱动电机启动时会带动主齿盘转动，此时与主齿盘啮合的副齿盘会同时带动齿环转动，从而可使得整个旋转筒转动，从而实现了旋转式喷水的效果，加强了喷水的范围以及灭火效果，实用性更强，并且当主齿盘转动时，由于齿环的直径远大于主齿盘，因此主齿盘的转速会远高于齿环，从而使得旋转轴快速转动，并且带动多个扇叶旋转，扇叶在转动时，会将主杆前端的空气吸入到主杆内部，浓烟在进入到主杆中时，从而实现了对浓烟的消除效果，加强了工作人员对消防机器人的操控性，结构简单，操作更方便。
2.进入到分流环中的水会有部分通过第一出水管排出，当第二出水管由于离心力被甩起至移动弧度时，第一出水管能始终保持对主杆正对的方向进行喷水式灭火，加强了灭火效果。
3.由于第二出水管均是转动连接于夹持板的两侧内壁之间，因此旋转筒在转动时，会将第二出水管甩开，从而实现了对第二出水管的喷水角度的调节效果，并且第二出水管的角度与旋转筒的转速相关，同理，当扇叶的转速越快时，第二出水管的倾斜角度更大，从而进一步提高了同时对烟气以及火势的处理效果。
附图说明
图1为本发明中的整体结构示意图；
图2为本发明的出水孔结构示意图；
图3为本发明的限位支架结构示意图；
图4为本发明的齿条结构示意图；
图5为本发明的主齿盘和副齿盘结构示意图；
图6为本发明的齿环结构示意图；
图7为本发明的旋转筒结构示意图。
图中：1、主杆；2、出气管；3、分流环；4、第一出水管；5、输水泵；6、进水管；7、通水软管；8、连接座；9、出水孔；10、输水管；11、第二出水管；12、进水孔；13、限位支架；14、齿条；15、指示灯；16、移动环；17、齿板；18、进气孔；19、主齿盘；20、副齿盘；21、支撑架；22、旋转轴；23、限位盘；24、扇叶；25、夹持板；26、齿环；27、驱动电机；28、横杆；29、支撑环；30、套筒；31、复位弹簧；32、挡板；33、旋转筒。
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。
本实施例中
参照图1-7，一种消防机器人灭火的机械手臂，包括主杆1以及转动连接于主杆1一端外壁的分流环3，主杆1的一端圆周外壁转动套接有旋转筒33，且旋转筒33的圆周外壁铰接有等距离分布的多个第二出水管11，第二出水管11的一端外壁均开有第二通孔，第二出水管11与分流环3之间均固定连接有输水管10，主杆1的一端外壁开有安装孔，且安装孔的圆周内壁固定连接有驱动电机27，主杆1的一端外壁分别转动连接有主齿盘19和副齿盘20，主杆1的一端外壁转动连接有齿环26，且主齿盘19以及齿环26均与副齿盘20相啮合，驱动电机27的输出轴一端固定连接于主齿盘19的一端外壁，旋转筒33固定连接于齿环26的另一端外壁，且主齿盘19的一端外壁固定连接有旋转轴22，旋转轴22的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个扇叶24，主杆1的一端外壁开有多个进气孔18，在进行灭火工作时，进入到分流环3中的水会有一部分通过输水管10进入到第二出水管11中，并且从而第二通孔喷出，从而实现了喷水灭火的效果，并且在喷水的同时，驱动电机27启动时会带动主齿盘19转动，此时与主齿盘19啮合的副齿盘20会同时带动齿环26转动，从而可使得整个旋转筒33转动，从而实现了旋转式喷水的效果，加强了喷水的范围以及灭火效果，实用性更强，并且当主齿盘19转动时，由于齿环26的直径远大于主齿盘19，因此主齿盘19的转速会远高于齿环26，从而使得旋转轴22快速转动，并且带动多个扇叶24旋转，扇叶24在转动时，会将主杆1前端的空气吸入到主杆1内部，浓烟在进入到主杆1中时，从而实现了对浓烟的消除效果，加强了工作人员对消防机器人的操控性，结构简单，操作更方便。
参照图1和图5，进气孔18的四周内壁之间均填充有活性炭材质，且主杆1的两侧圆周外壁均固定连接有多个与进气孔18相通的出气管2，进入到进气孔18中的浓烟会被活性炭材质进行吸附，从而实现了对浓烟的过滤效果，并且通过出气管2排出的空气会向下吹至地面，而后升空，从而使得主杆1所处的位置距离地面的部分空气较为清新，有助于对被困人员的援助。
参照图1，主杆1的顶部外壁中间位置固定连接有输水泵5，且输水泵5的另一端外壁固定连接有进水管6，进水管6的另一端外壁固定连接有通水软管7，且输水泵5与分流环3相通，通过通水软管7以及进水管6进入到输水泵5中的水会被输送至主杆1中，进而进一步输水至分流环3中，实现了对分流环3以及第二出水管11的正常供水效果。
参照图2和图3，主杆1的一端圆周外壁开有等距离分布的多个出水孔9，且分流环3的圆周内壁开有等距离分布的多个进水孔12，分流环3通过密封轴承转动套接于主杆1的圆周外壁，分流环3密封转动套接于主杆1的外壁，使得从出水孔9流出的水能顺利进入到进水孔12中，防止有水渗出。
参照图5，主杆1的一端外壁固定连接有多个短杆，且副齿盘20套接于其中一个短杆的圆周外壁，短杆的一端外壁之间固定连接有支撑架21，且支撑架21的另一端外壁之间固定连接有限位环，旋转轴22转动插接于限位环的两端外壁之间，旋转轴22的一端外壁固定连接有限位盘23，当旋转轴22在快速转动时，由于旋转轴22会受到限位环以及支撑架21的限位，因此旋转轴22以及扇叶24能保持更加稳定的转动，加强了对装置的保护效果。
参照图1，分流环3的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个第一出水管4，且第一出水管4均为“L”形，第一出水管4的一端外壁均开有第一通孔，主杆1的另一端外壁固定连接有连接座8，进入到分流环3中的水会有部分通过第一出水管4排出，当第二出水管11由于离心力被甩起至移动弧度时，第一出水管4能始终保持对主杆1正对的方向进行喷水式灭火，加强了灭火效果。
参照图4和图5，旋转筒33的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个夹持板25，且第二出水管11均转动连接于夹持板25的相对一侧内壁之间，旋转筒33的圆周外壁滑动套接有移动环16，且移动环16的一端外壁固定连接有等距离分布的多个齿板17，第二出水管11的一端外壁固定连接有等距离分布的多个齿条14，齿条14与齿板17相啮合，由于第二出水管11均是转动连接于夹持板25的两侧内壁之间，因此旋转筒33在转动时，会将第二出水管11甩开，从而实现了对第二出水管11的喷水角度的调节效果，并且第二出水管11的角度与旋转筒33的转速相关，同理，当扇叶24的转速越快时，第二出水管11的倾斜角度更大，从而进一步提高了同时对烟气以及火势的处理效果。
参照图5、图6和图7，夹持板25的另一侧外壁之间均固定连接有挡板32，且移动环16的圆周外壁均固定连接有等距离分布的多个套筒30，旋转筒33的另一端外壁固定连接有支撑环29，支撑环29与挡板32之间固定连接有等距离分布的多个横杆28，且套筒30均滑动套接于横杆28的圆周外壁，套筒30与挡板32之间均固定连接有套接于横杆28圆周外壁的复位弹簧31，当第二出水管11被甩开时，移动环16横向移动时，会通过套筒30挤压复位弹簧31，从而实现了对第二出水管11的限位效果，并且当旋转筒33的转速减小时，第二出水管11会逐渐复位，操作更方便。
参照图3，分流环3的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个限位支架13，且限位支架13均固定连接于夹持板25的另一侧外壁，通过设置的限位支架13，当旋转筒33在转动时，分流环3会跟随旋转筒33同时转动，防止输水管10扭曲，加强了对装置的保护效果。
工作原理：在进行灭火工作时，进入到分流环3中的水会有一部分通过输水管10进入到第二出水管11中，并且从而第二通孔喷出，从而实现了喷水灭火的效果，并且在喷水的同时，驱动电机27启动时会带动主齿盘19转动，此时与主齿盘19啮合的副齿盘20会同时带动齿环26转动，从而可使得整个旋转筒33转动，从而实现了旋转式喷水的效果，加强了喷水的范围以及灭火效果，实用性更强，并且当主齿盘19转动时，由于齿环26的直径远大于主齿盘19，因此主齿盘19的转速会远高于齿环26，从而使得旋转轴22快速转动，并且带动多个扇叶24旋转，扇叶24在转动时，会将主杆1前端的空气吸入到主杆1内部，浓烟在进入到主杆1中时，从而实现了对浓烟的消除效果，加强了工作人员对消防机器人的操控性，进入到进气孔18中的浓烟会被活性炭材质进行吸附，从而实现了对浓烟的过滤效果，并且通过出气管2排出的空气会向下吹至地面，而后升空，从而使得主杆1所处的位置距离地面的部分空气较为清新，有助于对被困人员的援助。
本实施例中
请参阅图5，与实施例1相区别的是，第二出水管11的顶部外壁均固定连接有指示灯15，且指示灯15的底部内壁均固定连接有配重块。
工作原理：当旋转筒33在转动时，由于指示灯15内部设置有配重块，因此整个第二出水管11更容易被甩开，并且指示灯15在亮起时，能在火场中更容易显现出消防机器人的具体位置，实用性更强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种消防机器人灭火的机械手臂，包括主杆(1)以及转动连接于主杆(1)一端外壁的分流环(3)，其特征在于，所述主杆(1)的一端圆周外壁转动套接有旋转筒(33)，且旋转筒(33)的圆周外壁铰接有等距离分布的多个第二出水管(11)，第二出水管(11)的一端外壁均开有第二通孔，第二出水管(11)与分流环(3)之间均固定连接有输水管(10)，主杆(1)的一端外壁开有安装孔，且安装孔的圆周内壁固定连接有驱动电机(27)，主杆(1)的一端外壁分别转动连接有主齿盘(19)和副齿盘(20)，主杆(1)的一端外壁转动连接有齿环(26)，且主齿盘(19)以及齿环(26)均与副齿盘(20)相啮合，驱动电机(27)的输出轴一端固定连接于主齿盘(19)的一端外壁，旋转筒(33)固定连接于齿环(26)的另一端外壁，且主齿盘(19)的一端外壁固定连接有旋转轴(22)，旋转轴(22)的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个扇叶(24)，主杆(1)的一端外壁开有多个进气孔(18)，扇叶(24)在转动时，会将主杆(1)前端的空气吸入到主杆(1)内部；
所述分流环(3)的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个第一出水管(4)，且第一出水管(4)均为“L”形，第一出水管(4)的一端外壁均开有第一通孔，主杆(1)的另一端外壁固定连接有连接座(8)；
所述旋转筒(33)的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个夹持板(25)，且第二出水管(11)均转动连接于夹持板(25)的相对一侧内壁之间，旋转筒(33)的圆周外壁滑动套接有移动环(16)，且移动环(16)的一端外壁固定连接有等距离分布的多个齿板(17)，第二出水管(11)的一端外壁固定连接有等距离分布的多个齿条(14)，齿条(14)与齿板(17)相啮合；
所述夹持板(25)的另一侧外壁之间均固定连接有挡板(32)，且移动环(16)的圆周外壁均固定连接有等距离分布的多个套筒(30)，旋转筒(33)的另一端外壁固定连接有支撑环(29)，支撑环(29)与挡板(32)之间固定连接有等距离分布的多个横杆(28)，且套筒(30)均滑动套接于横杆(28)的圆周外壁，套筒(30)与挡板(32)之间均固定连接有套接于横杆(28)圆周外壁的复位弹簧(31)。
2.根据权利要求1所述的一种消防机器人灭火的机械手臂，其特征在于，所述进气孔(18)的四周内壁之间均填充有活性炭材质，且主杆(1)的两侧圆周外壁均固定连接有多个与进气孔(18)相通的出气管(2)。
3.根据权利要求2所述的一种消防机器人灭火的机械手臂，其特征在于，所述主杆(1)的顶部外壁中间位置固定连接有输水泵(5)，且输水泵(5)的另一端外壁固定连接有进水管(6)，进水管(6)的另一端外壁固定连接有通水软管(7)，且输水泵(5)与分流环(3)相通。
4.根据权利要求1所述的一种消防机器人灭火的机械手臂，其特征在于，所述主杆(1)的一端圆周外壁开有等距离分布的多个出水孔(9)，且分流环(3)的圆周内壁开有等距离分布的多个进水孔(12)，分流环(3)通过密封轴承转动套接于主杆(1)的圆周外壁。
5.根据权利要求4所述的一种消防机器人灭火的机械手臂，其特征在于，所述主杆(1)的一端外壁固定连接有多个短杆，且副齿盘(20)套接于其中一个短杆的圆周外壁，短杆的一端外壁之间固定连接有支撑架(21)，且支撑架(21)的另一端外壁之间固定连接有限位环，旋转轴(22)转动插接于限位环的两端外壁之间，旋转轴(22)的一端外壁固定连接有限位盘(23)。
6.根据权利要求1所述的一种消防机器人灭火的机械手臂，其特征在于，所述分流环(3)的圆周外壁固定连接有等距离分布的多个限位支架(13)，且限位支架(13)均固定连接于夹持板(25)的另一侧外壁。
7.根据权利要求1所述的一种消防机器人灭火的机械手臂，其特征在于，所述第二出水管(11)的顶部外壁均固定连接有指示灯(15)，且指示灯(15)的底部内壁均固定连接有配重块。
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2023
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