CN116810824B - 一种高层建筑火情勘探机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高层建筑火情勘探机器人，包括车架体、移动推块、侧喷架和遥控勘察车，所述移动推块活动安装在车架体的前端内侧，所述车架体的内侧活动安装有配合移动推块使用的伸缩推板，所述移动推块和伸缩推板的中部之间通过连接杆活动连接，所述移动推块的两侧均呈倾斜设置，所述车架体的两侧外表面均设有履带轮，车架体的两侧外表面位于履带轮的上部均固定安装有侧喷架，所述车架体的上端外表面固定安装有固定顶盖，所述车架体的上端内侧活动安装有升降喷管；令其具有路障清除结构，提升勘探机器人的移动效果，同时可以根据前进路线调整设备体型，同时令其多重自降温功能，提升其自身稳定性，方便其在狭小空间内进行勘测操作。

Description

一种高层建筑火情勘探机器人

技术领域

本发明属于消防设备技术领域，更具体的是一种高层建筑火情勘探机器人。

背景技术

高层建筑火情勘探机器人，是一种使用在高层火灾救援操作过程中，通过其代替人员对高层内部进行火情勘探操作的一种勘探机器人，利用其可以快速定位起火点，提升灭火精度，同时可以避免人员损伤，提升火情勘察的安全性。

专利号CN113616962A的专利文件公开了一种消防机器人，解决了目前消防机器人缺乏火情信息收集功能的问题，所述安装座安装有与滚轮机构连接的控制模块以及电源模块，所述安装座还安装有与控制模块连接有摄像头、激光雷达以及机械臂，所述机械臂的一侧设有用于存放灭火球置物盒，所述控制模块通过无线信号将数据传输至终端设备；摄像头与激光雷达将采集到的信息输送至控制模块进行同步定位与建图，控制模块将信号输送至终端设备，工作人员可以进行远程监控以及控制，同时还能通过机械臂投放灭火球对火情进行处理。

上述机器人在进行火情勘测操作时存在一定的不足，当高层建筑内部出现火情现象时，火焰燃烧会破坏高层建筑内的设施，增加了勘探机器人的移动难度，障碍物会阻挡勘探机器人的前进路线，上述勘探机器人不具有障碍物辅助清理结构，遇到特殊地形时，勘探机器人无法正常前进；其次上述勘探机器人不具有多种自降温结构，火灾情况发生时，高层建筑内部的内部温度过高，长时间高温会影响勘探机器人的稳定性，同时常规勘探机器人通过携带水管进行降温及灭火操作，受水管长度影响，使得勘探机器人无法进行长距离移动操作，降低了其使用效果；其次上述勘探机器人不具有分体式勘察结构，降低了勘探机器人的勘测范围，当遇到狭小通道时，勘探机器人无法正常进入，功能性单一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高层建筑火情勘探机器人，可以解决现有的问题。

本发明解决的问题是：

1、当高层建筑内部出现火情现象时，火焰燃烧会破坏高层建筑内的设施，增加了勘探机器人的移动难度，障碍物会阻挡勘探机器人的前进路线，上述勘探机器人不具有障碍物辅助清理结构，遇到特殊地形时，勘探机器人无法正常前进；

2、其次上述勘探机器人不具有多种自降温结构，火灾情况发生时，高层建筑内部的内部温度过高，长时间高温会影响勘探机器人的稳定性，同时常规勘探机器人通过携带水管进行降温及灭火操作，受水管长度影响，使得勘探机器人无法进行长距离移动操作，降低了其使用效果；

3、其次上述勘探机器人不具有分体式勘察结构，降低了勘探机器人的勘测范围，当遇到狭小通道时，勘探机器人无法正常进入，功能性单一。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高层建筑火情勘探机器人，包括车架体、移动推块、侧喷架和遥控勘察车，所述移动推块活动安装在车架体的前端内侧，所述车架体的内侧活动安装有配合移动推块使用的伸缩推板，所述移动推块和伸缩推板的中部之间通过连接杆活动连接，所述移动推块的两侧均呈倾斜设置，所述车架体的两侧外表面均设有履带轮，车架体的两侧外表面位于履带轮的上部均固定安装有侧喷架，所述车架体的上端外表面固定安装有固定顶盖，所述车架体的上端内侧活动安装有升降喷管，且升降喷管贯穿固定顶盖，所述遥控勘察车活动安装在车架体的后端下部位置，所述车架体的前端上部位置活动安装有旋转臂，旋转臂的上端活动安装有旋转探头，固定顶盖的前端安装有两组消防喷头。

作为本发明的进一步技术方案，所述伸缩推板的两端均螺纹套接有丝杆，两根丝杆的端部通过链条配合齿盘同步驱动，且丝杆的一端设有第一电机，使用者通过启动第一电机，使得第一电机驱动一根丝杆旋转，利用链条配合齿盘同步带动两根丝杆转动，使得两根丝杆驱动伸缩推板移动，通过伸缩推板利用连接杆驱动移动推块，使得移动推块从车架体的内侧移出，在车架体移动时，可以利用移动推块将障碍物推开。

作为本发明的进一步技术方案，所述连接杆的一端和伸缩推板之间通过转杆活动连接，所述连接杆的另一端和移动推块之间通过弹性铰链活动连接，使用者通过电机驱动转杆旋转，使得其带动连接杆向下转动一定角度，令连接杆驱动移动推块向下转动，利用弹性铰链的设置，使得移动推块呈活动转动，在移动推块下移时，可以令移动推块的底部贴在地面上，当移动推块回收时，利用弹性铰链使得移动推块保持水平状态。

作为本发明的进一步技术方案，两组侧喷架的中部位置通过分流管贯通连接，所述分流管的中部与升降喷管的下端对接固定，所述升降喷管的上端设有半球形罩体，侧喷架的侧边开设有若干组喷淋槽，水体由分流管同时输送至两组侧喷架及升降喷管内，升降喷管竖直设置，其配合半球形罩体的使用，使得水体在从升降喷管顶端喷出时呈半球形幕状形态扩散，令其将火情勘探机器人罩住，起到整体降温作用，其次利用两组侧喷架的设置，可以使得部分水体从侧喷架的喷淋槽喷出，提升履带轮高温环境下的稳定性。

作为本发明的进一步技术方案，所述分流管的进水端设有双通接管，所述升降喷管的下部安装有驱动器，所述固定顶盖的上端内侧固定安装有配合双通接管使用的水箱，所述固定顶盖的尾部设有配合双通接管使用的进水管，利用进水管和水箱配合双通接管，使得该火情勘探机器人具有双重供水结构，当火情勘探位置较远时，火情勘探机器人无法连接水管进行降温操作，此时通过水箱利用双通接管可以对两组侧喷架和升降喷管进行供水操作，使得火情勘探机器人可以去除水管，在火灾现场独立移动，提升其火场机动性。

作为本发明的进一步技术方案，所述旋转臂的底部设有第二电机，所述旋转臂和第二电机之间通过转杆配合齿轮驱动，所述固定顶盖的内侧设有配合旋转臂使用的凹槽，使用者利用第二电机驱动转杆，使得其配合齿轮驱动旋转臂运转，令旋转臂可以做九十度旋转操作，使得旋转臂可以向一侧转动，将旋转臂和旋转探头隐藏收纳在固定顶盖的凹槽内，提升火情勘探机器人的一体性，方便其在复杂地形内穿梭。

作为本发明的进一步技术方案，所述旋转探头和旋转臂之间通过转向柱活动连接，所述转向柱和旋转探头之间通过转向电机驱动，旋转探头的前端设有摄像头和烟雾探测器，在火情勘探机器人使用时，通过旋转臂将旋转探头立起，抬升旋转探头的使用高度，同时利用转向电机驱动转向柱，使得转向柱和带动旋转探头转动，从而调整旋转探头的勘探方向。

作为本发明的进一步技术方案，所述车架体的下部活动安装有用来收纳遥控勘察车的升降挂仓，所述车架体和升降挂仓之间通过第三电机配合齿条驱动，使用者通过启动第三电机，使得第三电机利用齿条驱动升降挂仓上下移动，从而完成对遥控勘察车的释放及回收操作。

作为本发明的进一步技术方案，所述升降挂仓的四角上部位置均固定安装有限位卡头，所述升降挂仓的前端活动安装有侧旋折板。

本发明的有益效果：

1、通过设置移动推块和旋转臂，在该高层建筑火情勘探机器人使用时，使得其具有伸缩式辅助清障结构，在勘探机器人火灾现场移动时，可以对其移动方向的障碍物进行清理操作，同时在狭小空间移动时，可以完成对勘探机器人的一体式隐藏操作，降低了勘探机器人的整体体积，提升勘探机器人的现场移动效果，令其可以适用多种火灾环境，操作时，使用者通过启动第一电机，使得第一电机驱动一根丝杆旋转，利用链条配合齿盘同步带动两根丝杆转动，使得两根丝杆驱动伸缩推板移动，通过伸缩推板利用连接杆驱动移动推块，使得移动推块从车架体的内侧移出，在车架体移动时，可以利用移动推块将障碍物推开，移动推块的两侧采用倾斜结构设计，可以在其移动时轻松将障碍物向两侧推移，使用者通过电机驱动转杆旋转，使得其带动连接杆向下转动一定角度，令连接杆驱动移动推块向下转动，利用弹性铰链的设置，使得移动推块呈活动转动，在移动推块下移时，可以令移动推块的底部贴在地面上，当移动推块回收时，利用弹性铰链使得移动推块保持水平状态，在穿越狭小空间时，可以将移动推块回收至车架体的内部，同时使用者利用第二电机驱动转杆，使得其配合齿轮驱动旋转臂运转，令旋转臂可以做九十度旋转操作，使得旋转臂可以向一侧转动，将旋转臂和旋转探头隐藏收纳在固定顶盖的凹槽内，提升火情勘探机器人的一体性，方便其在复杂地形内穿梭，避免其被障碍物阻拦。

2、通过设置侧喷架和升降喷管，在该高层建筑火情勘探机器人使用时，令其具有多种自降温结构，可以在火灾现在有效降低勘探机器人的自身温度，提升其使用时的稳定性，同时升降喷管可以进行隐藏收纳，避免其在移动至被阻拦，操作时，水体由分流管同时输送至两组侧喷架及升降喷管内，升降喷管竖直设置，其配合半球形罩体的使用，使得水体在从升降喷管顶端喷出时呈半球形幕状形态扩散，令其将火情勘探机器人罩住，起到整体降温作用，其次利用两组侧喷架的设置，可以使得部分水体从侧喷架的喷淋槽喷出，提升履带轮高温环境下的稳定性，其次利用驱动器可以带动升降喷管上下移动，将升降喷管隐藏收纳在固定顶盖内，提升其移动时的一体性，其次利用进水管和水箱配合双通接管，使得该火情勘探机器人具有双重供水结构，当火情勘探位置较远时，火情勘探机器人无法连接水管进行降温操作，此时通过水箱利用双通接管可以对两组侧喷架和升降喷管进行供水操作，使得火情勘探机器人可以去除水管，在火灾现场独立移动，提升其火场机动性，驱动器由电机、齿盘和驱动轮组成，升降喷管为伸缩式管体结构，通过驱动轮带动升降喷管的上部上下移动。

3、通过设置升降挂仓，在该高层建筑火情勘探机器人使用时，利用升降挂仓的设置，配合遥控勘察车的使用，使得勘探机器人的尾部具有分体勘察结构，在遇到勘探机器人无法前进的位置时，使用者通过启动第三电机，使得第三电机利用齿条驱动升降挂仓上下移动，从而完成对遥控勘察车的释放及回收操作，遥控勘察车自身具有摄像头、烟雾传感器等勘测设备，利用其可以进行短时间的火情勘测操作，利用升降挂仓可以很好的携带遥控勘察车，提升高层建筑火情勘探机器人的使用效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种高层建筑火情勘探机器人的整体结构示意图；

图2是本发明一种高层建筑火情勘探机器人中移动推块的整体结构图；

图3是本发明一种高层建筑火情勘探机器人中侧喷架的整体结构图；

图4是本发明一种高层建筑火情勘探机器人中旋转臂的整体结构图；

图5是本发明一种高层建筑火情勘探机器人的后端平面结构图；

图6是本发明一种高层建筑火情勘探机器人中升降挂仓的整体结构图。

图中：1、移动推块；2、伸缩推板；3、履带轮；4、侧喷架；5、水箱；6、进水管；7、升降喷管；8、固定顶盖；9、旋转探头；10、旋转臂；11、消防喷头；12、车架体；13、弹性铰链；14、连接杆；15、丝杆；16、第一电机；17、链条；18、分流管；19、双通接管；20、驱动器；21、第二电机；22、齿轮；23、转向柱；24、升降挂仓；25、第三电机；26、齿条；27、侧旋折板；28、限位卡头；29、喷淋槽；30、遥控勘察车；31、转向电机。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1-6所示，一种高层建筑火情勘探机器人，包括车架体12、移动推块1、侧喷架4和遥控勘察车30，移动推块1活动安装在车架体12的前端内侧，车架体12的内侧活动安装有配合移动推块1使用的伸缩推板2，移动推块1和伸缩推板2的中部之间通过连接杆14活动连接，移动推块1的两侧均呈倾斜设置，车架体12的两侧外表面均设有履带轮3，车架体12的两侧外表面位于履带轮3的上部均固定安装有侧喷架4，车架体12的上端外表面固定安装有固定顶盖8，车架体12的上端内侧活动安装有升降喷管7，且升降喷管7贯穿固定顶盖8，遥控勘察车30活动安装在车架体12的后端下部位置，车架体12的前端上部位置活动安装有旋转臂10，旋转臂10的上端活动安装有旋转探头9，固定顶盖8的前端安装有两组消防喷头11。

伸缩推板2的两端均螺纹套接有丝杆15，两根丝杆15的端部通过链条17配合齿盘同步驱动，且丝杆15的一端设有第一电机16，使用者通过启动第一电机16，使得第一电机16驱动一根丝杆15旋转，利用链条17配合齿盘同步带动两根丝杆15转动，使得两根丝杆15驱动伸缩推板2移动，通过伸缩推板2利用连接杆14驱动移动推块1，使得移动推块1从车架体12的内侧移出，在车架体12移动时，可以利用移动推块1将障碍物推开。

连接杆14的一端和伸缩推板2之间通过转杆活动连接，连接杆14的另一端和移动推块1之间通过弹性铰链13活动连接，使用者通过电机驱动转杆旋转，使得其带动连接杆14向下转动一定角度，令连接杆14驱动移动推块1向下转动，利用弹性铰链13的设置，使得移动推块1呈活动转动，在移动推块1下移时，可以令移动推块1的底部贴在地面上，当移动推块1回收时，利用弹性铰链13使得移动推块1保持水平状态。

两组侧喷架4的中部位置通过分流管18贯通连接，分流管18的中部与升降喷管7的下端对接固定，升降喷管7的上端设有半球形罩体，侧喷架4的侧边开设有若干组喷淋槽29，水体由分流管18同时输送至两组侧喷架4及升降喷管7内，升降喷管7竖直设置，其配合半球形罩体的使用，使得水体在从升降喷管7顶端喷出时呈半球形幕状形态扩散，令其将火情勘探机器人罩住，起到整体降温作用，其次利用两组侧喷架4的设置，可以使得部分水体从侧喷架4的喷淋槽29喷出，从而对侧喷架4下部的履带轮3进行降温操作，提升履带轮3高温环境下的稳定性。

分流管18的进水端设有双通接管19，升降喷管7的下部安装有驱动器20，固定顶盖8的上端内侧固定安装有配合双通接管19使用的水箱5，固定顶盖8的尾部设有配合双通接管19使用的进水管6，利用进水管6和水箱5配合双通接管19，使得该火情勘探机器人具有双重供水结构，当火情勘探位置较远时，火情勘探机器人无法连接水管进行降温操作，此时通过水箱5利用双通接管19可以对两组侧喷架4和升降喷管7进行供水操作，使得火情勘探机器人可以去除水管，在火灾现场独立移动，提升其火场机动性。

旋转臂10的底部设有第二电机21，旋转臂10和第二电机21之间通过转杆配合齿轮22驱动，固定顶盖8的内侧设有配合旋转臂10使用的凹槽，使用者利用第二电机21驱动转杆，使得其配合齿轮22驱动旋转臂10运转，令旋转臂10可以做九十度旋转操作，使得旋转臂10可以向一侧转动，将旋转臂10和旋转探头9隐藏收纳在固定顶盖8的凹槽内，提升火情勘探机器人的一体性，方便其在复杂地形内穿梭。

旋转探头9和旋转臂10之间通过转向柱23活动连接，转向柱23和旋转探头9之间通过转向电机31驱动，旋转探头9的前端设有摄像头和烟雾探测器，在火情勘探机器人使用时，通过旋转臂10将旋转探头9立起，抬升旋转探头9的使用高度，同时利用转向电机31驱动转向柱23，使得转向柱23和带动旋转探头9转动，从而调整旋转探头9的勘探方向。

车架体12的下部活动安装有用来收纳遥控勘察车30的升降挂仓24，车架体12和升降挂仓24之间通过第三电机25配合齿条26驱动，使用者通过启动第三电机25，使得第三电机25利用齿条26驱动升降挂仓24上下移动，从而完成对遥控勘察车30的释放及回收操作。

升降挂仓24的四角上部位置均固定安装有限位卡头28，升降挂仓24的前端活动安装有侧旋折板27。

该一种高层建筑火情勘探机器人，通过设置移动推块1和旋转臂10，在该高层建筑火情勘探机器人使用时，使得其具有伸缩式辅助清障结构，在勘探机器人火灾现场移动时，可以对其移动方向的障碍物进行清理操作，同时在狭小空间移动时，可以完成对勘探机器人的一体式隐藏操作，降低了勘探机器人的整体体积，提升勘探机器人的现场移动效果，令其可以适用多种火灾环境，操作时，使用者通过启动第一电机16，使得第一电机16驱动一根丝杆15旋转，利用链条17配合齿盘同步带动两根丝杆15转动，使得两根丝杆15驱动伸缩推板2移动，通过伸缩推板2利用连接杆14驱动移动推块1，使得移动推块1从车架体12的内侧移出，在车架体12移动时，可以利用移动推块1将障碍物推开，移动推块1的两侧采用倾斜结构设计，可以在其移动时轻松将障碍物向两侧推移，使用者通过电机驱动转杆旋转，使得其带动连接杆14向下转动一定角度，令连接杆14驱动移动推块1向下转动，利用弹性铰链13的设置，使得移动推块1呈活动转动，在移动推块1下移时，可以令移动推块1的底部贴在地面上，当移动推块1回收时，利用弹性铰链13使得移动推块1保持水平状态，在穿越狭小空间时，可以将移动推块1回收至车架体12的内部，同时使用者利用第二电机21驱动转杆，使得其配合齿轮22驱动旋转臂10运转，令旋转臂10可以做九十度旋转操作，使得旋转臂10可以向一侧转动，将旋转臂10和旋转探头9隐藏收纳在固定顶盖8的凹槽内，提升火情勘探机器人的一体性，方便其在复杂地形内穿梭，避免其被障碍物阻拦；

通过设置侧喷架4和升降喷管7，在该高层建筑火情勘探机器人使用时，令其具有多种自降温结构，可以在火灾现在有效降低勘探机器人的自身温度，提升其使用时的稳定性，同时升降喷管7可以进行隐藏收纳，避免其在移动至被阻拦，操作时，水体由分流管18同时输送至两组侧喷架4及升降喷管7内，升降喷管7竖直设置，其配合半球形罩体的使用，使得水体在从升降喷管7顶端喷出时呈半球形幕状形态扩散，令其将火情勘探机器人罩住，起到整体降温作用，其次利用两组侧喷架4的设置，可以使得部分水体从侧喷架4的喷淋槽29喷出，提升履带轮3高温环境下的稳定性，其次利用驱动器20可以带动升降喷管7上下移动，将升降喷管7隐藏收纳在固定顶盖8内，提升其移动时的一体性，其次利用进水管6和水箱5配合双通接管19，使得该火情勘探机器人具有双重供水结构，当火情勘探位置较远时，火情勘探机器人无法连接水管进行降温操作，此时通过水箱5利用双通接管19可以对两组侧喷架4和升降喷管7进行供水操作，使得火情勘探机器人可以去除水管，在火灾现场独立移动，提升其火场机动性，驱动器20由电机、齿盘和驱动轮组成，升降喷管7为伸缩式管体结构，通过驱动轮带动升降喷管7的上部上下移动；

通过设置升降挂仓24，在该高层建筑火情勘探机器人使用时，利用升降挂仓24的设置，配合遥控勘察车30的使用，使得勘探机器人的尾部具有分体勘察结构，在遇到勘探机器人无法前进的位置时，使用者通过启动第三电机25，使得第三电机25利用齿条26驱动升降挂仓24上下移动，从而完成对遥控勘察车30的释放及回收操作，遥控勘察车30自身具有摄像头、烟雾传感器等勘测设备，利用其可以进行短时间的火情勘测操作，利用升降挂仓24可以很好的携带遥控勘察车30，提升高层建筑火情勘探机器人的使用效果。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种高层建筑火情勘探机器人，其特征在于，包括车架体（12）、移动推块（1）、侧喷架（4）和遥控勘察车（30），所述移动推块（1）活动安装在车架体（12）的前端内侧，所述车架体（12）的内侧活动安装有配合移动推块（1）使用的伸缩推板（2），所述移动推块（1）和伸缩推板（2）的中部之间通过连接杆（14）活动连接，所述移动推块（1）的两侧均呈倾斜设置，所述车架体（12）的两侧外表面均设有履带轮（3），车架体（12）的两侧外表面位于履带轮（3）的上部均固定安装有侧喷架（4），所述车架体（12）的上端外表面固定安装有固定顶盖（8），所述车架体（12）的上端内侧活动安装有升降喷管（7），且升降喷管（7）贯穿固定顶盖（8），所述遥控勘察车（30）活动安装在车架体（12）的后端下部位置，所述车架体（12）的前端上部位置活动安装有旋转臂（10），旋转臂（10）的上端活动安装有旋转探头（9），固定顶盖（8）的前端安装有两组消防喷头（11）；

所述伸缩推板（2）的两端均螺纹套接有丝杆（15），两根丝杆（15）的端部通过链条（17）配合齿盘同步驱动，一根丝杆（15）的一端设有第一电机（16）；

所述连接杆（14）的一端和伸缩推板（2）之间通过转杆活动连接，所述连接杆（14）的另一端和移动推块（1）之间通过弹性铰链（13）活动连接；

两组侧喷架（4）的中部位置通过分流管（18）贯通连接，所述分流管（18）的中部与升降喷管（7）的下端对接固定，所述升降喷管（7）的上端设有半球形罩体，侧喷架（4）的侧边开设有若干组喷淋槽（29）；

所述分流管（18）的进水端设有双通接管（19），所述升降喷管（7）的下部安装有驱动器（20），所述固定顶盖（8）的上端内侧固定安装有配合双通接管（19）使用的水箱（5），所述固定顶盖（8）的尾部设有配合双通接管（19）使用的进水管（6）；

所述旋转臂（10）的底部设有第二电机（21），所述旋转臂（10）和第二电机（21）之间通过转杆配合齿轮（22）驱动，所述固定顶盖（8）的内侧设有配合旋转臂（10）使用的凹槽；

所述旋转探头（9）和旋转臂（10）之间通过转向柱（23）活动连接，所述转向柱（23）和旋转探头（9）之间通过转向电机（31）驱动，旋转探头（9）的前端设有摄像头和烟雾探测器；

所述车架体（12）的下部活动安装有用来收纳遥控勘察车（30）的升降挂仓（24），所述车架体（12）和升降挂仓（24）之间通过第三电机（25）配合齿条（26）驱动；

所述升降挂仓（24）的四角上部位置均固定安装有限位卡头（28），所述升降挂仓（24）的前端活动安装有侧旋折板（27）。