CN216022820U - 一种履带式消防机器人 - Google Patents

Abstract

一种履带式消防机器人，本申请设计一种应用于远程遥控控制灭火的履带式消防机器人，所述消防机器人下部设计履带底盘，履带底盘运动结构采用克里斯蒂独立悬架设计，内部安装两台伺服电机，伺服电机运动采用双路控制驱动器驱动控制，履带底盘控制系统设计智能PID控制环，搭载多种控制工作方式，履带底盘运动时，履带能适用多种复杂的道路、能攀爬楼梯、进入狭小空间等；所述消防机器人上部设置消防水炮，消防水炮实现自动喷水灭火，消防水炮上搭载自喷降温系统装置，能对机器人自身进行喷水降温保护，机器人安装远程驾驶摄像头和云台摄像头能为机器人前行和观察着火点提供高清视野，便于消防人员操作精确操控，实现机器人快速灭火的目的。

Description

一种履带式消防机器人

技术领域

本实用新型涉及消防机器人技术领域，特别是涉及到一种履带式消防机器人的生产制造。

背景技术

随着机器人科技的不断发展，各式各样的机器人被生产制造出来，用以满足我们多姿多彩的生活需要，在工业、制造、军事、航空、娱乐、学习等领域，机器人发挥着巨大的作用，帮我们完成一项又一项人类靠自身无法完成的生产、研究、制造和探索。机器人的出现让我们的文明向更高的维度发展，改变了传统落后的生产生活方式，不同的机器人在各自的领域发挥着重要的作用。在大都市的今天，高楼大厦林立，人们居住生活的密度大，特别是在一些老旧的小区，很多建筑都已年代久远，在建设初期，人们对于建筑消防设施的不重视，导致很多小区消防设施不完善，很容易发生火灾，在发生火灾后由于居住人口的密集，原始道路的狭小、建筑巷道较多，消防救援车辆很难进入，火灾发生时产生高温浓烟，消防人员也难以进入进行消防救援灭火，致使在发生火灾时扑灭火灾存在较大的难度，对人们生命财产造成严重的损失，为此为保障人们生命财产，消防设备也有了不断的发展，如采用直升机救援，无人机救援等，但现有的一些消防救援的设备还是存在一定的弊端，如造价昂贵，携带灭火剂量较小、火灾现场数据采集困难，运行阻碍多等，为此申请人更具消防火灾现场是特点设计了一款履带式消防机器人，通过设置履带式运动结构，实现多种复杂的道路移动、能攀爬楼梯、进入狭小空间、实现零转弯半径旋转，机器人搭载消防水炮，能实现自动灭火，设置自喷降温系统装置，解决机器人在火灾现场自身因火焰炙烤过热的问题，设置远程驾驶摄像头和云台摄像头，实现远程控制、现场数据实时采集，为消防救援提供帮助。

实用新型内容

为了解决上述存在问题。本实用新型提供一种履带式消防机器人，通过采用克里斯蒂独立悬挂系统设计机器人履带底盘，实现机器人在多种复杂的道路移动、能攀爬楼梯、进入狭小空间、实现零转弯半径旋转；通过搭载消防水炮实现对现场着火点的智能灭火，通过设置自喷降温系统装置，解决机器人在火灾现场自身因火焰炙烤过热的问题；通过设置远程驾驶摄像头和云台摄像头，实现机器人自主移动或远程控制移动，云台摄像头对火灾现场进行数据实时采集，给救援人员提供数据支持，机器人后端设置进水管，进水管上设置水带接口，水带接口能与消防车、消火栓或其他消防设备连接供水，使消防机器人在火灾现场有足够的灭火剂对火灾进行持续性的扑灭。

本实用新型提供一种履带式消防机器人，包括履带底盘、车架主体、防护壳、远程驾驶摄像头、消防水炮、云台摄像头、进水管和水带接口，所述履带式消防机器人的车架主体的下部安装履带底盘，车架主体上部安装防护壳，所述车架主体的防护壳上部前侧安装一组远程驾驶摄像头，所述车架主体的防护壳顶侧中部安装消防水炮，所述车架主体的防护壳后侧上部安装云台摄像头，所述车架主体后端安装进水管，所述进水管末端设置有水带接口，所述履带式消防机器人履带底盘结构为，包括履带架、车架、履带、托带轮、驱动轮、减震弹簧、独立悬架、支撑轮、旋转轴、张紧轮、伺服电机、转接板、VCU模块、稳压块、双路控制驱动器、工控机、远程控制器和蓄电池，所述履带底盘主体为车架，所述车架外边两侧设置履带架，所述履带架外圈安装履带，所述履带内侧的上部安装四组托带轮，所述履带架后端安装驱动轮，前端安装张紧轮，所述在履带架中部安装四组独立悬架，所述独立悬架上部通过旋转轴与履带架相连接安装，中部安装减震弹簧与履带架相连接减震，所述独立悬架下部安装双轮支撑轮，所述履带架及其履带结构对称设置的车架两侧；所述车架内部在驱动轮内侧安装两台伺服电机，所述伺服电机后端安装转接板、VCU模块和稳压块，所述转接板安装在两伺服电机中间，所述伺服电机后端安装双路控制驱动器，所述双路控制驱动器后端安装工控机，所述双路控制驱动器一侧远程控制器，所述双路控制驱动器下部安装蓄电池。

作为本实用新型进一步改进，所述车架主体的防护壳前端安装两组车灯。

作为本实用新型进一步改进，所述车架主体的防护壳后端分别设置急停按钮、充电接口、开机键和电量指示灯，所述充电接口设置在中间位置，充电接口上侧设置电量指示灯，所述电量指示灯左侧安装开机键，右侧安装急停按钮。

作为本实用新型进一步改进，所述履带式消防机器人上安装消防水炮设置有火焰探测器，且所述消防水炮设置电控阀，所述履带式消防机器人上安装消防水炮设置有火焰探测器，水炮能自动旋转对准着火点位置，消防水炮设置电控阀，电控阀实现对水流的开启和关闭，消防机器人后端设置水炮进水管，进水管上设置水带接口，水带接口能与消防车、消火栓或其他消防设备连接供水对现场进行灭火。

作为本实用新型进一步改进，所述消防水炮中部位置安装自喷降温系统装置，所述自喷降温系统装置为多圈环状结构且环状结构上设置喷水孔，所述履带式消防机器人上安装消防水炮中部安装自喷降温系统装置，自喷降温系统装置为多圈环状结构，在环状结构上设置喷水孔，在机器人需要降温时开启喷水孔，水流经喷水孔喷出对自身主体进行降温。

作为本实用新型进一步改进，所述履带式消防机器人的履带底盘控制系统设计智能PID 控制环，搭载相应控制工作方式，所述履带式消防机器人设置的履带底盘，所述履带底盘采用克里斯蒂独立悬挂设计，设置专用的履带架，在履带架上安装独立悬架，在独立悬架上设置减震弹簧和支撑轮，履带底盘控制系统设计智能PID控制环，搭载多种控制工作方式，履带底盘运动时，履带能适用多种复杂的道路移动、能攀爬楼梯、进入狭小空间、实现零转弯半径旋转等进入火灾现场进行消防灭火或现场观测。

作为本实用新型进一步改进，所述履带式消防机器人车架主体前侧安装一组远程驾驶摄像头和后侧安装云台摄像头，远程驾驶摄像头为履带底盘自主运动提供数据支撑，远程控制时为控制人员提供数据支撑，所述云台摄像头能对着火点环境数据进行采集，给消防人员提供灭火数据支持。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

1.本实用新型设计的履带式消防机器人，履带式消防机器人上设计消防水炮，消防水炮上安装火焰探测器，消防水炮能自动旋转对准着火点位置，对着火点进行排水扑灭，喷水高度可达40米，消防水炮设置电控阀，电控阀实现对水流的开启和关闭，消防机器人后端设置水炮进水管，进水管上设置水带接口，水带接口能与消防车、消火栓或其他消防设备连接提供大量灭火剂，使消防机器人能持续扑灭火灾现场着火点；

2.本实用新型设计的履带式消防机器人，履带式消防机器人履带底盘采用克里斯蒂独立悬挂设计，设计专用的履带架，在履带架上安装独立悬架，在独立悬架上设置减震弹簧和支撑轮，履带底盘控制系统设计智能PID控制环，搭载多种控制工作方式，履带底盘运动时，履带能适用多种复杂的道路移动、能攀爬楼梯、进入狭小空间、实现零转弯半径旋转等进入火灾现场进行消防灭火；

3.本实用新型设计的履带式消防机器人，履带式消防机器人设计的消防水炮中部设计自喷降温系统装置，自喷降温系统装置设计为多圈环状结构，在环状结构上设置喷水孔，在机器人需要降温时旋转开启喷水孔，水流经喷水孔喷出对机器人自身主体外表面进行降温保护；

4.本实用新型设计的履带式消防机器人，履带式消防机器人前侧设计一组远程驾驶摄像头和后侧设计安装云台摄像头，远程驾驶摄像头为履带底盘自主运动提供数据支撑，在远程控制时为控制人员提供数据支持，设计的云台摄像头能对着火点环境数据进行360度旋转采集，给消防救援人员提供灭火数据支持；

5.本实用新型设计的履带式消防机器人，履带式消防机器人整体采用耐火材料制作，全身防水设计，具备良好的耐高温、防水性能，满足在消防火灾现场高温、潮湿的环境下的正常工作。

附图说明

图1为本实用新型装置整体结构示意图；

图2为本实用新型装置局部结构示意图一；

图3为本实用新型装置局部结构示意图二。

图中标记为：1、履带底盘；1-1、履带架；1-2、车架；1-3、履带；1-4、托带轮；1-5、驱动轮；1-6、减震弹簧；1-7、独立悬架；1-8、支撑轮；1-9、旋转轴；1-10、张紧轮；1- 11、伺服电机；1-12、转接板；1-13、VCU模块；1-14、稳压块；1-15、双路控制驱动器； 1-16、工控机；1-17、远程控制器；1-18、蓄电池；2、车架主体；3、防护壳；4、车灯；

5、远程驾驶摄像头；6、自喷降温系统装置；7、消防水炮；8、云台摄像头；9、进水管；

10、水带接口；11、急停按钮；12、充电接口；13、开机键；14、电量指示灯。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型提供一种履带式消防机器人,通过采用克里斯蒂独立悬挂系统设计机器人履带底盘，实现机器人在多种复杂的道路移动、能攀爬楼梯、进入狭小空间、实现零转弯半径旋转；通过搭载消防水炮实现对现场着火点的智能灭火，通过设置自喷降温系统装置，解决机器人在火灾现场自身因火焰炙烤过热的问题；通过设置远程驾驶摄像头和云台摄像头，实现机器人自主移动或远程控制移动，云台摄像头对火灾现场进行数据实时采集，给救援人员提供数据支持，机器人后端设置进水管，进水管上设置水带接口，水带接口能与消防车、消火栓或其他消防设备连接供水，使消防机器人在火灾现场有足够的灭火剂对火灾进行持续性的扑灭。

作为实用新型的一种实施例，本实用新型提供如图1所示一种履带式消防机器人，所示结构包括履带底盘1、车架主体2、防护壳3、车灯4、远程驾驶摄像头5、自喷降温系统装置6、消防水炮7、云台摄像头8、进水管9、水带接口10、急停按钮11、充电接口12、开机键13和电量指示灯14，所示履带式消防机器人车架主体2下部安装履带底盘1，所示车架主体2上部安装防护壳3，防护壳3采用防水结构设计，将水隔离在车架主体1外部，防护壳3采用不燃耐高温隔热材料制作，防护车架主体内部电气件，所示车架主体2的防护壳 3前端安装两组车灯4，车灯4在狭小空间、夜晚或光照不足时开启，为履带底盘1运动提供照明，所示车架主体2的防护壳3上部前侧安装一组远程驾驶摄像头5，远程驾驶摄像头 5在履带底盘1自主移动时提供数据支持，在人员远程操作时提供视频支持，所示车架主体 2的防护壳3顶侧中部安装消防水炮7，所示消防水炮7设置有火焰探测器，消防水炮7能自动旋转对准着火点位置，进行精确喷水灭火，所示消防水炮7设置电控阀，电控阀实现对水流的开启和关闭，合理控制水流，所示消防水炮7中部位置安装自喷降温系统装置6，所示自喷降温系统装置6为多圈环状结构，在环状结构上设置喷水孔，在消防机器人需要降温时旋转开启喷水孔，水流经喷水孔喷出对自身主体进行降温；所示车架主体2的防护壳3后侧上部安装云台摄像头8，云台摄像头8在车架主体2上设置支架，采用螺栓安装固定，所示云台摄像头8能对着火点环境数据进行云台旋转控制采集，给消防人员提供灭火数据支持，所示车架主体2后端安装进水管9，所示进水管9末端设置有水带接口10，所示水带接口10能与消防车、消火栓或其他消防设备连接，给消防水炮7提供大量灭火剂，使消防机器人能持续扑灭火灾现场着火点；所示车架主体2的防护壳3后端分别设置急停按钮11、充电接口12、开机键13和电量指示灯14，所示充电接口12设置在中间位置，充电接口12 上侧设置电量指示灯14，所示电量指示灯14左侧安装开机键13，右侧安装急停按钮11，急停按钮11在消防机器人发生故障时按下停止，保护机器人结构遭受更大的破坏，充电接口12为履带式机器人提供电能，电量指示灯14显示履带式机器人的储备电量，便于及时补给，开机键13在履带式机器人初始开机时使用；

如图2-3所示为履带式消防机器人履带底盘1结构图，所示包括履带架1-1、车架1-2、履带1-3、托带轮1-4、驱动轮1-5、减震弹簧1-6、独立悬架1-7、支撑轮1-8、旋转轴 1-9、张紧轮1-10、伺服电机1-11、转接板1-12、VCU模块1-13、稳压块1-14、双路控制驱动器1-15、工控机1-16、远程控制器1-17和蓄电池1-18，如图2所示履带底盘主体为车架1-2，所示车架1-2设计采用有限元仿真软件进行受力分析，优化结构模式，实现整体结构的轻量化，所示车架1-2外边两侧设置履带架1-1，所示履带架1-1外圈安装履带1- 3，所示履带1-3内侧的上部安装四组托带轮1-4，所示通过托带轮1-4对上部履带1-3进行托举引导，所示履带架1-1后端安装驱动轮1-5，驱动轮1-5实现对履带1-3的旋转驱动，所示履带架1-1前端安装张紧轮1-10，所示张紧轮1-10实现对整个履带1-3的张紧，避免履带1-3在运行中脱离履带架1-1，所示在履带架1-1中部安装四组独立悬架1-7，独立悬架1-7采用克里斯蒂独立悬挂设计，所示独立悬架1-7上部通过旋转轴1-9与履带架 1-1相连接安装，中部安装减震弹簧1-6与履带架1-1相连接减震，所示独立悬架1-7下部安装双轮支撑轮1-8，所示履带架1-1及其履带结构对称设置的车架1-2两侧；如图3所示车架1-2内部在驱动轮1-5内侧安装两台伺服电机1-11，所示伺服电机1-11后端安装转接板1-12、VCU模块1-13和稳压块1-14，所示转接板1-12安装在两伺服电机1-11中间，所示伺服电机1-11后端安装双路控制驱动器1-15，所示双路控制驱动器1-15后端安装工控机1-16，所示双路控制驱动器1-15一侧远程控制器1-17，所示双路控制驱动器1-15下部安装蓄电池1-18，所示车架1-2内安装伺服电机1-11为高精度、高扭矩伺服电机，配置双路控制驱动器1-15、工控机1-16和VCU模块1-13，履带底盘1系统设计采用智能PID控制环，搭载多种控制工作方式，履带底盘运动时，履带能适用多种复杂的道路移动、能攀爬楼梯、进入狭小空间、实现零转弯半径旋转等进入火灾现场进行消防灭火。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种履带式消防机器人，包括履带底盘(1)、车架主体(2)、防护壳(3)、远程驾驶摄像头(5)、消防水炮(7)、云台摄像头(8)、进水管(9)和水带接口(10)，其特征在于：所述履带式消防机器人的车架主体(2)的下部安装履带底盘(1)，车架主体(2)上部安装防护壳(3)，所述车架主体(2)的防护壳(3)上部前侧安装一组远程驾驶摄像头(5)，所述车架主体(2)的防护壳(3)顶侧中部安装消防水炮(7)，所述车架主体(2)的防护壳(3)后侧上部安装云台摄像头(8)，所述车架主体(2)后端安装进水管(9)，所述进水管(9)末端设置有水带接口(10)，所述履带式消防机器人履带底盘(1)结构为，包括履带架(1-1)、车架(1-2)、履带(1-3)、托带轮(1-4)、驱动轮(1-5)、减震弹簧(1-6)、独立悬架(1-7)、支撑轮(1-8)、旋转轴(1-9)、张紧轮(1-10)、伺服电机(1-11)、转接板(1-12)、VCU模块(1-13)、稳压块(1-14)、双路控制驱动器(1-15)、工控机(1-16)、远程控制器(1-17)和蓄电池(1-18)，所述履带底盘主体为车架(1-2)，所述车架(1-2)外边两侧设置履带架(1-1)，所述履带架(1-1)外圈安装履带(1-3)，所述履带(1-3)内侧的上部安装四组托带轮(1-4)，所述履带架(1-1)后端安装驱动轮(1-5)，前端安装张紧轮(1-10)，所述在履带架(1-1)中部安装四组独立悬架(1-7)，所述独立悬架(1-7)上部通过旋转轴(1-9)与履带架(1-1)相连接安装，中部安装减震弹簧(1-6)与履带架(1-1)相连接减震，所述独立悬架(1-7)下部安装双轮支撑轮(1-8)，所述履带架(1-1)及其履带结构对称设置的车架(1-2)两侧；所述车架(1-2)内部在驱动轮(1-5)内侧安装两台伺服电机(1-11)，所述伺服电机(1-11)后端安装转接板(1-12)、VCU模块(1-13)和稳压块(1-14)，所述转接板(1-12)安装在两伺服电机(1-11)中间，所述伺服电机(1-11)后端安装双路控制驱动器(1-15)，所述双路控制驱动器(1-15)后端安装工控机(1-16)，所述双路控制驱动器(1-15)一侧远程控制器(1-17)，所述双路控制驱动器(1-15)下部安装蓄电池(1-18)。

2.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人，其特征在于：所述车架主体(2)的防护壳(3)前端安装两组车灯(4)。

3.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人，其特征在于：所述车架主体(2)的防护壳(3)后端分别设置急停按钮(11)、充电接口(12)、开机键(13)和电量指示灯(14)，所述充电接口(12)设置在中间位置，充电接口(12)上侧设置电量指示灯(14)，所述电量指示灯(14)左侧安装开机键(13)，右侧安装急停按钮(11)。

4.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人，其特征在于：所述履带式消防机器人上安装消防水炮(7)设置有火焰探测器，且所述消防水炮(7)设置电控阀。

5.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人，其特征在于：所述消防水炮(7)中部位置安装自喷降温系统装置(6)，所述自喷降温系统装置(6)为多圈环状结构且环状结构上设置喷水孔。

6.根据权利要求1所述的一种履带式消防机器人，其特征在：所述履带式消防机器人的履带底盘(1)控制系统设计智能PID控制环，搭载相应控制工作方式。

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