CN208223841U - 一种履带式消防机器人智能检测装置 - Google Patents

Abstract

为了解决现有技术中针对履带式消防机器人试验台存在占地面积大、功能少的问题，本实用新型提供一种履带式消防机器人智能检测装置，包括放置于地面的支架、水平设置在支架上的行走平台组件、铰接设置在支架一端的爬坡测试组件、设置在支架另一端的用于测试履带式消防机器人上下楼梯能力的爬梯测试组件、设置在支架两侧的用于供人员行走的通道支架、控制单元和倾覆测试组件。本实用新型能够在检测履带式消防机器人爬坡检测、行进速度检测、爬梯检测等检测功能的基础上还具备倾覆测试功能，能够模拟实际情况，检测履带式消防机器人的防倾覆能力。本实用新型具有结构简单，占地面积小、功能全的优点。

Description

一种履带式消防机器人智能检测装置

技术领域

本实用新型涉及机器人检测领域，更具体地，涉及基于一种履带式消防机器人的多功能智能检测装置。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展和建筑科学技术的不断进步，工业及民用建筑向越来越高层发展，企业特别是易燃易爆危险品生产企业规模不断扩大，与此同时也带来了燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加和事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对火灾现场的高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境以及高层、远距场合时，若没有相应的设备贸然冲进现场，不仅不能完成任务，还会徒增人员伤亡。在此情况下消防机器人作为一种特种机器人，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。消防机器人能代替消防救援人员进入易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险灾害事故现场进行数据采集、处理、反馈和有效处置，最大程度地解决消防人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足和消防处置困难等问题。目前，国内消防机器人技术也得到快速的发展，涌现出了多个消防机器人生产厂家，消防机器人可以完成行走、爬坡、跨障、喷射灭火，可以进行火场侦察等功能，消防机器人以履带式行走机构为主。

目前，针对消防机器人的机动性能检测的试验台，存在占地面积大、功能少的问题，使得履带式消防机器人存在检测难，检测成本高的问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中针对履带式消防机器人试验台存在占地面积大、功能少的问题，本实用新型提供一种履带式消防机器人智能检测装置，本实用新型满足《中华人民共和国公共安全行业标准 GA892.1-2010 消防机器人 第1部分：通用技术条件》规定的“行走性能要求”，检测机器人的行走性能既能判定其是否是合格品同时也为消防机器人的技术创新提供数据支撑。

所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，包括放置于地面的支架、水平设置在支架上的行走平台组件、铰接设置在支架一端的爬坡测试组件、设置在支架另一端的用于测试履带式消防机器人上下楼梯能力的爬梯测试组件、设置在支架两侧的用于供人员行走的通道支架以及控制单元；所述的行走平台组件包括传送带；所述的支架包括用于设置行走平台组件方形框架和设置在方形框架两端的门型立柱；所述的传送带设置在方形框架内部；所述的传送带电连接至控制单元；其特征在于：还包括设置在行走平台组件与爬梯测试组件之间的设置在支架上的倾覆测试组件；所述的倾覆测试组件包括与传送带中的运送平面同一平面的活动板、设置在活动板的四个限位块、设置在支架上的用于检测履带式消防机器人位置的传感器组以及一端铰接在地面上另一端铰接在活动板一侧的液压缸；所述的传感器组包括设置在支架上的用于判断履带式消防机器人是否位于四个限位块之间的红外传感器单元和设置在活动板上位于履带式消防机器人履带下方的压力传感器；所述的四个限位块对称设置在履带式消防机器人行驶方向的两侧且两个相对侧限位块之间的距离与履带式消防机器人履带外边沿距离对应；所述的液压缸铰接点设置在履带式消防机器人行驶方向的同侧限位块的中部；所述的传感器组、液压缸均电连接至控制单元。

一种履带式消防机器人智能检测装置，还包括两根胶皮绳；胶皮绳的一端均连接在方形框架上，另一端均连接在机器人本体上；所述胶皮绳的拉伸方向与机器人倾覆的运动方向相反。

所述的行走平台组件还包括能够在门型立柱竖直段上上下滑动的滑动组件和驱动滑动组件沿门型立柱竖直段上下运动的垂直升降驱动组件；所述的垂直升降驱动组件包括设置在门型立柱竖直段上的垂直升降液压缸；垂直升降液压缸的输出端铰接至支架上；所述的垂直升降液压缸电连接至控制单元。

所述的垂直升降液压缸包括与门型立柱内部凹槽对应的滑块或与门型立柱侧壁厚度对应的滚轮；所述的门型立柱竖直段上设置有底座；垂直升降液压缸的缸体与底座铰接。

所述的爬坡测试组件包括踏板、坡度板、护栏、滚轮以及光电检测组件；所述的踏板与坡度板的一端铰接；所述的坡度板另一端与支架边沿上的凸起铰接使坡度板的端部与传送带的上平面平齐；所述的光电检测组件由设置在踏板两侧的用于判断履带式消防机器人起始位置的光电检测单元和设置在地面上的用于判断坡度板抬升高度的激光测距单元；所述的激光测距单元设置在坡度板与凸起铰接点的正下方；所述的踏板、坡度板的两侧均设置有护栏；所述的踏板、坡度板底部均设置有滚轮；所述光电检测组件电连接至控制单元。

一种履带式消防机器人智能检测装置，还包括避障测试组件；所述的避障测试组件包括设置在方形框架上的设置有多个通孔的平板、设置在平板下方的多个凸起液压缸以及凸起液压缸的输出端连接的大小与平板上设置的通孔对应的凸起块；凸起液压缸的缸体设置在地面上；所述凸起液压缸电连接至控制单元。

一种履带式消防机器人智能检测装置，还包括牵引力测试组件；所述的牵引力测试组件包括可上下滑动的设置在门型立柱两竖直立柱之间的闸板、牵引力加载装置、设置在闸板上的定滑轮、拉绳、用于检测闸板位置的牵引力检测传感器单元以及用于提升闸板的提升组件、用于检测闸板位置的到位开关；所述的牵引力加载装置设置在门型立柱的顶部且所述牵引力加载装置的输出端连接拉绳一端；所述拉绳穿过定滑轮后连接至履带式消防机器人前进方向的后方；所述的牵引力检测传感器单元设置在拉绳上；所述的提升组件包括通过固定座设置在门型立柱一侧竖直段上的提升电机、通过轴承设置在门型立柱两竖直段之间的横杆以及提升拉绳；所述的横杆与提升电机的输出端固定连接；所述的提升拉绳一端与横杆缠绕连接另一端通过闸板上设置的绳孔与闸板连接；所述的到位开关包括设置在门型立柱竖直段的上到位开关和下到位开关；所述牵引力加载装置、牵引力检测传感器单元、提升电机以及到位开关均电连接至控制单元。

所述的门型立柱两竖直立柱为凹槽相对设置的槽钢；所述的闸板靠近门型立柱两竖直立柱的两端设置有滑动轮；所述的滑动轮与门型立柱两竖直立柱匹配设置；所述的门型立柱的竖直立柱上设置有用于固定闸板的销钉孔。

一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：还包括用于测量履带式消防机器人行驶距离L后跑偏量的直线跑偏检测组件；所述直线跑偏检测组件包括设并排设置在履带式消防机器人前端的用于测量履带式消防机器人与其两侧距离的两个无线测距传感器、设置在测量起始点上的安全闸板、以及设置在安全闸板上的激光测距单元；所述的无线测距传感器、激光测距单元均电连接至控制单元。

所述的爬梯测试组件包括直角三角架、设置在直角三角架斜边处的楼梯部、设置在直角三角架近地直角边上的移动轮以及设置在楼梯部两侧的防护栏。

有益效果：本实用新型通过在行走平台组件与爬梯测试组件之间设置倾覆测试组件，使得本实用新型能够在检测履带式消防机器人爬坡检测、行进速度检测、爬梯检测等检测功能的基础上还具备倾覆测试功能，能够模拟实际情况，检测履带式消防机器人的防倾覆能力。本实用新型具有结构简单，占地面积小、功能全的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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是本实用新型结构示意图。

图2是图1中去掉爬坡测试组件和爬梯测试组件后的结构示意图。

图3是图2中的E处放大图。

图4是图2俯视后的位置关系示意图。

图5是方形框架的结构示意图。

图6是爬坡测试组件结构示意图。

图7是爬梯测试组件结构示意图。

图8是倾覆测试组件结构示意图。

图9是避障测试组件结构示意图。

图10是牵引力测试组件工作原理图。

图11是牵引力测试组件结构示意图。

图12是牵引力测试组件中提升组件结构示意图。

其中，图10中J表示履带式消防机器人，箭头方向为履带式消防机器人移动方向。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1~12，一种履带式消防机器人智能检测装置，包括放置于地面的支架1、水平设置在支架1上的行走平台组件2、铰接设置在支架1一端的爬坡测试组件3、设置在支架1另一端的用于测试履带式消防机器人上下楼梯能力的爬梯测试组件4、设置在支架1两侧的用于供人员行走的通道支架8以及控制单元；所述的行走平台组件2包括传送带201；所述的支架1包括用于设置行走平台组件2方形框架101和设置在方形框架101两端的门型立柱102；所述的传送带201设置在方形框架101内部；所述的传送带201电连接至控制单元；其特征在于：还包括设置在行走平台组件2与爬梯测试组件4之间的设置在支架1上的倾覆测试组件5；所述的倾覆测试组件5包括与传送带201中的运送平面同一平面的活动板501、设置在活动板501的四个限位块502、设置在支架1上的用于检测履带式消防机器人位置的传感器组503以及一端铰接在地面上另一端铰接在活动板501一侧的液压缸504；所述的传感器组503包括设置在支架1上的用于判断履带式消防机器人是否位于四个限位块502之间的红外传感器单元和设置在活动板501上位于履带式消防机器人履带下方的压力传感器；所述的四个限位块502对称设置在履带式消防机器人行驶方向的两侧且两个相对侧限位块502之间的距离与履带式消防机器人履带外边沿距离对应；所述的液压缸504铰接点设置在履带式消防机器人行驶方向的同侧限位块502的中部；所述的传感器组503、液压缸504均电连接至控制单元。

需要明确的是：所述的控制单元可以是单片机或PLC。所述的控制单元可以连接工业控制计算机和打印机，完成上位监控系统功能，按以下配置：Intel i5 四核处理器3.2GHz，2G或以上DDRIII内存，工作频率≥800MHZ，500G或以上硬盘，DVD-ROM，100M/1000M自适应网卡，22英寸/16：9液晶显示器；打印机采用A4幅面彩色激光打印机，输出检测结果。

一种履带式消防机器人智能检测装置，还包括两根胶皮绳；胶皮绳的一端均连接在方形框架101上，另一端均连接在机器人本体上；所述胶皮绳的拉伸方向与机器人倾覆的运动方向相反。

需要明确的是：所述的两根胶皮绳对称设置在方形框架101上，可以有效防止履带式消防机器人跌落损伤。

所述的行走平台组件2还包括能够在门型立柱102竖直段上上下滑动的滑动组件202和驱动滑动组件202沿门型立柱102竖直段上下运动的垂直升降驱动组件203；所述的垂直升降驱动组件203包括设置在门型立柱102竖直段上的垂直升降液压缸2031；垂直升降液压缸2031的输出端铰接至支架1上；所述的垂直升降液压缸2031电连接至控制单元。

所述的滑动组件202包括与门型立柱102内部凹槽对应的滑块或与门型立柱102侧壁厚度对应的滚轮2021；所述的门型立柱102竖直段上设置有底座2022；垂直升降液压缸2031的缸体与底座2022铰接。

所述的爬坡测试组件3包括踏板301、坡度板302、护栏303、滚轮305以及光电检测组件304；所述的踏板301与坡度板302的一端铰接；所述的坡度板302另一端与支架1的竖直段铰接使坡度板302的端部与传送带201的上平面平齐；所述的光电检测组件304由设置在踏板301两侧的用于判断履带式消防机器人起始位置的光电检测单元3041和设置在地面上的用于判断坡度板302抬升高度的激光测距单元3042；所述的激光测距单元3042设置在坡度板302与支架1的竖直段铰接点的正下方；所述的踏板301、坡度板302的两侧均设置有护栏303；所述的踏板301、坡度板302底部均设置有滚轮305；所述光电检测组件304电连接至控制单元。

一种履带式消防机器人智能检测装置，还包括避障测试组件7；所述的避障测试组件7包括设置在方形框架101上的设置有多个通孔的平板701、设置在平板701下方的多个凸起液压缸702以及凸起液压缸702的输出端连接的大小与平板701上设置的通孔对应的凸起块703；凸起液压缸702的缸体设置在地面上；所述凸起液压缸702电连接至控制单元。

一种履带式消防机器人智能检测装置，还包括牵引力测试组件6；所述的牵引力测试组件6包括可上下滑动的设置在门型立柱102两竖直立柱之间的闸板601、牵引力加载装置602、设置在闸板601上的定滑轮603、拉绳604、用于检测闸板601位置的牵引力检测传感器单元605以及用于提升闸板601的提升组件606、用于检测闸板601位置的到位开关607；所述的牵引力加载装置602设置在门型立柱102的顶部且所述牵引力加载装置602的输出端连接拉绳604一端；所述拉绳604穿过定滑轮603后连接至履带式消防机器人前进方向的后方；所述的牵引力检测传感器单元605设置在拉绳604上；所述的提升组件606包括通过固定座6061设置在门型立柱102一侧竖直段上的提升电机6062、通过轴承设置在门型立柱102两竖直段之间的横杆6063以及提升拉绳6064；所述的横杆6063与提升电机6062的输出端固定连接；所述的提升拉绳6064一端与横杆6063缠绕连接另一端通过闸板601上设置的绳孔与闸板601连接；所述的到位开关607包括设置在门型立柱102竖直段的上到位开关和下到位开关；所述牵引力加载装置602、牵引力检测传感器单元605、提升电机6062以及到位开关607均电连接至控制单元。

所述的门型立柱102两竖直立柱为凹槽相对设置的槽钢；所述的闸板601靠近门型立柱102两竖直立柱的两端设置有滑动轮；所述的滑动轮与门型立柱102两竖直立柱匹配设置；所述的门型立柱102的竖直立柱上设置有用于固定闸板601的销钉孔。

需要明确的是：所述的方形框架101两端的门型立柱102上均可以设置提升组件606，防止在检测过程中履带式消防机器人发生故障冲下本实用新型，造成不必要的损失。

需要明确的是：提升电机6062提升提升拉绳6064后带动闸板601提升到最高点，用于将履带式消防机器人出入本实用新型，当处在检测过程中，闸板601均设置在低点用于防止履带式消防机器人冲出。

一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：还包括用于测量履带式消防机器人行驶距离L后跑偏量的直线跑偏检测组件；所述直线跑偏检测组件包括设并排设置在履带式消防机器人前端的用于测量履带式消防机器人与其两侧距离的两个无线测距传感器、设置在测量起始点上的安全闸板、以及设置在安全闸板上的激光测距单元；

所述的无线测距传感器、激光测距单元均电连接至控制单元。

所述的爬梯测试组件4包括直角三角架401、设置在直角三角架401斜边处的楼梯部402、设置在直角三角架401近地直角边上的移动轮403以及设置在楼梯部402两侧的防护栏404。

需要明确的是：本文中未详述的技术均为现有技术。

需要明确的是：本文中所述的方向性描述均以图1为准。

以上所述仅为实用新型的较佳实施例而己，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种履带式消防机器人智能检测装置，包括放置于地面的支架（1）、水平设置在支架（1）上的行走平台组件（2）、铰接设置在支架（1）一端的爬坡测试组件（3）、设置在支架（1）另一端的用于测试履带式消防机器人上下楼梯能力的爬梯测试组件（4）、设置在支架（1）两侧的用于供人员行走的通道支架（8）以及控制单元；所述的行走平台组件（2）包括传送带（201）；所述的支架（1）包括用于设置行走平台组件（2）方形框架（101）和设置在方形框架（101）两端的门型立柱（102）；所述的传送带（201）设置在方形框架（101）内部；所述的传送带（201）电连接至控制单元；

其特征在于：还包括设置在行走平台组件（2）与爬梯测试组件（4）之间的设置在支架（1）上的倾覆测试组件（5）；

所述的倾覆测试组件（5）包括与传送带（201）中的运送平面同一平面的活动板（501）、设置在活动板（501）的四个限位块（502）、设置在支架（1）上的用于检测履带式消防机器人位置的传感器组（503）以及一端铰接在地面上另一端铰接在活动板（501）一侧的液压缸（504）；

所述的传感器组（503）包括设置在支架（1）上的用于判断履带式消防机器人是否位于四个限位块（502）之间的红外传感器单元和设置在活动板（501）上位于履带式消防机器人履带下方的压力传感器；

所述的四个限位块（502）对称设置在履带式消防机器人行驶方向的两侧且两个相对侧限位块（502）之间的距离与履带式消防机器人履带外边沿距离对应；

所述的液压缸（504）铰接点设置在履带式消防机器人行驶方向的同侧限位块（502）的中部；

所述的传感器组（503）、液压缸（504）均电连接至控制单元。

2.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：还包括两根胶皮绳；胶皮绳的一端均连接在方形框架（101）上，另一端均连接在机器人本体上；所述胶皮绳的拉伸方向与机器人倾覆的运动方向相反。

3.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：所述的行走平台组件（2）还包括能够在门型立柱（102）竖直段上上下滑动的滑动组件（202）和驱动滑动组件（202）沿门型立柱（102）竖直段上下运动的垂直升降驱动组件（203）；所述的垂直升降驱动组件（203）包括设置在门型立柱（102）竖直段上的垂直升降液压缸（2031）；垂直升降液压缸（2031）的输出端铰接至支架（1）上；所述的垂直升降液压缸（2031）电连接至控制单元。

4.根据权利要求3所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：所述的滑动组件（202）包括与门型立柱（102）内部凹槽对应的滑块或与门型立柱（102）侧壁厚度对应的滚轮（2021）；所述的门型立柱（102）竖直段上设置有底座（2022）；垂直升降液压缸（2031）的缸体与底座（2022）铰接。

5.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：所述的爬坡测试组件（3）包括踏板（301）、坡度板（302）、护栏（303）、滚轮（305）以及光电检测组件（304）；

所述的踏板（301）与坡度板（302）的一端铰接；所述的坡度板（302）另一端与支架（1）的竖直段铰接使坡度板（302）的端部与传送带（201）的上平面平齐；

所述的光电检测组件（304）由设置在踏板（301）两侧的用于判断履带式消防机器人起始位置的光电检测单元（3041）和设置在地面上的用于判断坡度板（302）抬升高度的激光测距单元（3042）；所述的激光测距单元（3042）设置在坡度板（302）与支架（1）的竖直段铰接点的正下方；

所述的踏板（301）、坡度板（302）的两侧均设置有护栏（303）；所述的踏板（301）、坡度板（302）底部均设置有滚轮（305）；所述光电检测组件（304）电连接至控制单元。

6.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：还包括避障测试组件（7）；所述的避障测试组件（7）包括设置在方形框架（101）上的设置有多个通孔的平板（701）、设置在平板（701）下方的多个凸起液压缸（702）以及凸起液压缸（702）的输出端连接的大小与平板（701）上设置的通孔对应的凸起块（703）；凸起液压缸（702）的缸体设置在地面上；所述凸起液压缸（702）电连接至控制单元。

7.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：还包括牵引力测试组件（6）；

所述的牵引力测试组件（6）包括可上下滑动的设置在门型立柱（102）两竖直立柱之间的闸板（601）、牵引力加载装置（602）、设置在闸板（601）上的定滑轮（603）、拉绳（604）、用于检测闸板（601）位置的牵引力检测传感器单元（605）以及用于提升闸板（601）的提升组件（606）、用于检测闸板（601）位置的到位开关（607）；

所述的牵引力加载装置（602）设置在门型立柱（102）的顶部且所述牵引力加载装置（602）的输出端连接拉绳（604）一端；所述拉绳（604）穿过定滑轮（603）后连接至履带式消防机器人前进方向的后方；所述的牵引力检测传感器单元（605）设置在拉绳（604）上；

所述的提升组件（606）包括通过固定座（6061）设置在门型立柱（102）一侧竖直段上的提升电机（6062）、通过轴承设置在门型立柱（102）两竖直段之间的横杆（6063）以及提升拉绳（6064）；所述的横杆（6063）与提升电机（6062）的输出端固定连接；所述的提升拉绳（6064）一端与横杆（6063）缠绕连接另一端通过闸板（601）上设置的绳孔与闸板（601）连接；

所述的到位开关（607）包括设置在门型立柱（102）竖直段的上到位开关和下到位开关；

所述牵引力加载装置（602）、牵引力检测传感器单元（605）、提升电机（6062）以及到位开关（607）均电连接至控制单元。

8.根据权利要求7所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：所述的门型立柱（102）两竖直立柱为凹槽相对设置的槽钢；所述的闸板（601）靠近门型立柱（102）两竖直立柱的两端设置有滑动轮；所述的滑动轮与门型立柱（102）两竖直立柱匹配设置；所述的门型立柱（102）的竖直立柱上设置有用于固定闸板（601）的销钉孔。

9.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：还包括用于测量履带式消防机器人行驶距离L后跑偏量的直线跑偏检测组件；所述直线跑偏检测组件包括设并排设置在履带式消防机器人前端的用于测量履带式消防机器人与其两侧距离的两个无线测距传感器、设置在测量起始点上的安全闸板、以及设置在安全闸板上的激光测距单元；

所述的无线测距传感器、激光测距单元均电连接至控制单元。

10.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人智能检测装置，其特征在于：所述的爬梯测试组件（4）包括直角三角架（401）、设置在直角三角架（401）斜边处的楼梯部（402）、设置在直角三角架（401）近地直角边上的移动轮（403）以及设置在楼梯部（402）两侧的防护栏（404）。