CN218833460U - 一种消防强突机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防强突机器人，设置有车架，所述车架的上端面固定有隔温轿厢，且隔温轿厢的前端设置有激光雷达，并且隔温轿厢的顶部设置有激光雷达；水炮，安装在所述车架的拐角处，所述隔温轿厢的尾部设置有升降云台；空调，安装在所述隔温轿厢的内部，所述空调的底部设置有进水管路，所述车架的下端面安装有电动绞盘。通过独立双驱动履带式机器人平台搭载各种载荷，控制终端及防护技术等相关辅助部件，实现对灾难现场人员救助护送消防战士安全进入火场进行侦察及区域火势控制与扑灭，过于危险的环境也可单独作为无人消防机器人使用，并且在机器人行进过程中，可自行对碎石以及较大杂物进行引导排除，保证通畅性。

Description

一种消防强突机器人

技术领域

本发明涉及机器人技术领域，具体为一种消防强突机器人。

背景技术

消防强突机器人能代替或者护送消防救援人员进入坍塌，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，有效地解决消防人员在上述场所面临的人身安全，其主要应用在大型石油化工企业，油品、毒气等危险品存储库房，森林火场，大型人员密集场所，会馆等场合；

针对高温、浓烟、黑暗、强热辐射、有毒、有害、易坍塌等火灾，以及较大规模的石化企业火灾和化学泄漏事故等有爆炸风险的情况，通常由消防人员进入危险场所，无法保障消防人员生命安全，具有火灾二次伤害的可能，因此需要使用相应的消防强突机器人，然而现有的消防机器人在实际使用过程中依旧存在以下缺点：

1.针对以上危险环境，另一种技术方案是无人方案，即遥控机器人进入，但因技术所限，目前的消防机器人要么无法进入火场(缺少高温防护能力及机械防护能力)、要么进入以上危险环境后侦察能力不足(远程侦察能力受限，无法直观、详尽了解火场内部情况)，以及因侦察能力不足而导致不能精准进行区域火势控制与扑灭；

2.并且火灾现场的碎石杂物较多，会在一定程度上影响机器人的行进，但是传统机器人仅有简单的清障结构，对于较大的杂物需要人工搬运，因此增加了救援的危险性，缺少对较大杂物自行引导排除的结构。

针对上述问题，急需在原有机器人的基础上进行创新设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消防强突机器人，以解决上述背景技术提出传统的消防强突机器人缺少高温防护能力及机械防护能力，远程侦察能力受限，无法直观、详尽了解火场内部情况，传统机器人仅有简单的清障结构，缺少对较大杂物自行引导排除的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种消防强突机器人，设置有车架，车架通过钢材焊接制成，所述车架的上端面固定有隔温轿厢，隔温轿厢拥有良好的隔热能力可以避免环境高温传递至轿厢内部，且隔温轿厢的前端设置有激光雷达，并且隔温轿厢的顶部设置有激光雷达，激光雷达可以进行实时定位与建图，可以辅助操作人员超视距工作以及实现自动撤出功能；

水炮，安装在所述车架的拐角处，所述隔温轿厢的尾部设置有升降云台，且升降云台的顶部安装有传感器组，传感器组中包含有双目白光摄像头，红外摄像头，红外传感器，气体检测传感器以及计算控制模块，由计算控制模块综合各传感器数据可以实现火焰识别，火源识别，障碍物识别功能可以自动控制水炮进行灭火，并且升降云台的边侧设置有放线器，操纵人员可以通过线缆远程控制消防强突机器人；

空调，安装在所述隔温轿厢的内部，空调可以帮助轿厢内部空气循环，降低湿度，维持轿厢内环境舒适，所述空调的底部设置有进水管路，机器人可以通过进水管路连接消防水带供水，然后通过水炮对火源进行灭火作业，进水管路拥有自动脱离水带能力，所述车架的下端面安装有电动绞盘，在机器人被困时，可以通过绞盘拉住周围坚固物体进行脱困操作，且车架的边侧设置有履带行走机构，履带行走机构由直流电机驱动可以远程控制移动，同时拥有快速充电接口可以进行快速充电，并且车架的两侧均等间距安装有自喷淋机构，自喷淋机构中有车体温度识别模块，当某个自喷淋机构识别到车体温度过高时将启动自动喷淋程序，向隔温轿厢，车架，履带行走机构等部位进行水冷降温，降低机器人各部位温度；

包括：

支撑板，活动安装在所述车架的前方，所述支撑板的一侧和伸缩气缸的输出轴铰接，且伸缩气缸活动安装在车架上；

固定筒，固定在所述支撑板的另一侧，所述固定筒远离支撑板的一端贯穿有活动杆，且活动杆远离固定筒的一端和推铲的侧面固定连接；

固定盒，固定在所述推铲的顶部，所述固定盒的顶部通过螺栓安装有电动机，且电动机的输出轴设置有连接轴，相邻的所述连接轴之间通过皮带轮机构传动，且中间2个连接轴之间通过第二齿轮啮合传动。

优选的，所述车架的边缘处活动贯穿有调节杆，且调节杆的底部固定套设有第一齿轮，并且调节杆和车架为阻尼转动连接，通过转动调节杆可带动第一齿轮同步的转动，而调节杆转动后可保持稳定性。

优选的，所述第一齿轮的边侧啮合连接有齿条，且齿条远离第一齿轮的一端固定有限位杆，并且限位杆和支撑板为滑动连接的拆卸安装结构，第一齿轮转动时通过与齿条之间的啮合传动，可带动限位杆移动与支撑板接触或者分离。

优选的，所述活动杆和固定筒为伸缩连接，且固定筒和活动杆均在支撑板和推铲之间均匀分布，并且活动杆通过弹簧和固定筒相互连接，当推铲受到冲力后可带动活动杆在固定筒内滑动，通过弹簧起到很好的缓冲作用。

优选的，所述连接轴的底部固定连接有引导辊，且引导辊为内空设置，并且引导辊的表面等角度均匀预留有固定孔，引导辊内的气体可从固定孔吹出，起到吹散灰尘和烟雾的作用。

优选的，所述引导辊在推铲内侧等间距分布，且关于推铲竖轴线对称设置的2组引导辊转动方向相反，通过引导辊转动的引导，可将机器人前方的杂物向两侧引导。

优选的，所述连接轴的上端固定套设有凸轮，且凸轮的边侧设置有连接筒，并且连接筒固定在所述固定盒的内壁，连接轴转动时带动凸轮同步的转动，并与固定杆接触。

优选的，所述连接筒靠近凸轮的一端滑动贯穿有固定杆，且固定杆远离凸轮的一端固定有活塞块，并且活塞块与连接筒内壁贴合滑动，凸轮转动时推动固定杆在连接筒内滑动，并带动活塞块同步的移动。

优选的，所述连接筒通过输气管和连接轴相互连通，且输气管固定在所述连接轴和连接筒之间，并且中间设置的4个连接轴为内空设置，当活塞块移动时可将连接筒内的气体通过输气管传输至连接轴，最后进入引导辊。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该消防强突机器人，通过独立双驱动履带式机器人平台搭载各种载荷，控制终端及防护技术等相关辅助部件，实现对灾难现场人员救助护送消防战士安全进入火场进行侦察及区域火势控制与扑灭，过于危险的环境也可单独作为无人消防机器人使用，并且在机器人行进过程中，可自行对碎石以及较大杂物进行引导排除，保证通畅性，具体内容如下：

1.当转动调节杆时，可通过第一齿轮与齿条之间的啮合传动，带动2个限位杆朝相反方向移动，当限位杆与支撑板连接后，可实现对推铲的安装并保证其稳定性，而限位杆与支撑板分离后，即可实现对推铲的拆卸，进而减轻机器人的负重，同时推铲受到伸缩气缸的推动可在机架上转动，进而对其使用的角度进行调节；

2.通过皮带轮机构以及第二齿轮的啮合传动，可带动推铲上对称的2组引导辊朝相反的方向转动，进而可将机器人前方的杂物向其两侧引导，防止较大的杂物影响行进，当推铲受到冲力后，可带动活动杆在固定筒内滑动，这样通过弹簧的弹性具有良好的缓冲作用，防止推铲等其他结构受损；

3.在连接轴转动的同时可带动凸轮转动，并且与固定杆接触，推动活塞块在连接筒内移动，这样可将连接筒内的气体通过输气管输送至连接轴内，最后进入引导辊内从固定孔排出，这样在机器人行进过程中，可通过排出的气体起到吹散灰尘和烟雾的作用，提升操作人员查看的清晰度。

附图说明

图1为本发明正视结构示意图；

图2为本发明推铲正视结构示意图；

图3为本发明推铲侧视结构示意图；

图4为本发明车架俯剖结构示意图；

图5为本发明固定筒侧剖结构示意图；

图6为本发明固定盒侧剖结构示意图；

图7为本发明连接筒侧视结构示意图；

图8为本发明连接筒侧剖结构示意图。

图中：1、激光雷达；2、水炮；3、隔温轿厢；4、传感器组；5、升降云台；6、放线器；7、空调；8、进水管路；9、电动绞盘；10、履带行走机构；11、车架；12、自喷淋机构；13、推铲；14、调节杆；15、第一齿轮；16、齿条；17、限位杆；18、支撑板；19、固定筒；20、活动杆；21、伸缩气缸；22、固定盒；23、电动机；24、连接轴；25、引导辊；26、固定孔；27、第二齿轮；28、凸轮；29、固定杆；30、活塞块；31、连接筒；32、输气管。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种消防强突机器人，设置有车架11，车架11的上端面固定有隔温轿厢3，且隔温轿厢3的前端设置有激光雷达1，并且隔温轿厢3的顶部设置有激光雷达1；水炮2，安装在车架11的拐角处，隔温轿厢3的尾部设置有升降云台5，且升降云台5的顶部安装有传感器组4，并且升降云台5的边侧设置有放线器6；空调7，安装在隔温轿厢3的内部，空调7的底部设置有进水管路8，车架11的下端面安装有电动绞盘9，且车架11的边侧设置有履带行走机构10，并且车架11的两侧均等间距安装有自喷淋机构12；包括：支撑板18，活动安装在车架11的前方，支撑板18的一侧和伸缩气缸21的输出轴铰接，且伸缩气缸21活动安装在车架11上；固定筒19，固定在支撑板18的另一侧，固定筒19远离支撑板18的一端贯穿有活动杆20，且活动杆20远离固定筒19的一端和推铲13的侧面固定连接；固定盒22，固定在推铲13的顶部，固定盒22的顶部通过螺栓安装有电动机23，且电动机23的输出轴设置有连接轴24，相邻的连接轴24之间通过皮带轮机构传动，且中间2个连接轴24之间通过第二齿轮27啮合传动。

如图1-2和图4-5所示，车架11的边缘处活动贯穿有调节杆14，且调节杆14的底部固定套设有第一齿轮15，并且调节杆14和车架11为阻尼转动连接；第一齿轮15的边侧啮合连接有齿条16，且齿条16远离第一齿轮15的一端固定有限位杆17，并且限位杆17和支撑板18为滑动连接的拆卸安装结构，通过转动调节杆14带动第一齿轮15同步的转动，这样通过第一齿轮15与齿条16之间的啮合传动，可带动2根限位杆17朝相反的方向移动，当限位杆17与支撑板18连接后，即可实现对推铲13的安装，同时推铲13也可在限位杆17上转动，当反向转动调节杆14时，带动限位杆17与支撑板18分离，即可对推铲13进行拆卸，能够减轻机器人的负重，当推铲13安装后可将支撑板18的侧面与伸缩气缸21的输出轴相连接，这样通过伸缩气缸21的驱动可带动支撑板18转动，进而改变推铲13的倾斜角度，满足机器人不同需求的行进；活动杆20和固定筒19为伸缩连接，且固定筒19和活动杆20均在支撑板18和推铲13之间均匀分布，并且活动杆20通过弹簧和固定筒19相互连接，当机器人在行进过程中推铲13受到冲击时，可带动活动杆20在固定筒19内滑动，并通过弹簧的弹性，让推铲13具有很好的缓冲作用，防止机器人行进过程中造成损坏；

如图3和图6-7所示，连接轴24的底部固定连接有引导辊25，且引导辊25为内空设置，并且引导辊25的表面等角度均匀预留有固定孔26，在机器人行进过程中通过推铲13的设置，能够将碎石和杂物进行引导排除，因此电动机23通过连接轴24带动引导辊25转动；引导辊25在推铲13内侧等间距分布，且关于推铲13竖轴线对称设置的2组引导辊25转动方向相反，两组引导辊25之间通过皮带轮机构传动，而中间2个引导辊25通过第二齿轮27啮合传动，因此2组引导辊25转动方向相反，能够将机器人行进过程中接触的杂物向其两侧引导，起到清障的作用；

如图6-8所示，连接轴24的上端固定套设有凸轮28，且凸轮28的边侧设置有连接筒31，并且连接筒31固定在固定盒22的内壁；连接筒31靠近凸轮28的一端滑动贯穿有固定杆29，且固定杆29远离凸轮28的一端固定有活塞块30，并且活塞块30与连接筒31内壁贴合滑动；连接筒31通过输气管32和连接轴24相互连通，且输气管32固定在连接轴24和连接筒31之间，并且中间设置的4个连接轴24为内空设置，在连接轴24转动过程中可带动凸轮28同步转动，在转动过程中可与固定杆29接触，并推动其在连接筒31内滑动，带动活塞块30同步的移动，这样可将连接筒31内的气体通过输气管32传送至连接轴24内，然后进入引导辊25内从固定孔26排出，对机器人行进过程中的扬尘和烟雾具有吹散的作用，提升拍摄的清晰度，当固定杆29不受推动时通过弹簧的回弹性可恢复原位，以便气体呈间歇式的持续输送。

工作原理：如图1-8所示，当需要危险灾害事故现场进行侦查时，可通过履带行走机构10实现机器人的前进，救援人员可乘坐在隔温轿厢3内，或者实现机器人的远程操控无人侦查，在机器人行进过程中，可通过推铲13的设置对碎石和杂物等障碍物进行清障作业，而推铲13也可从车架11上拆除，进而减轻机器人的重量，当传感器组4对火灾进行识别后，可控制水炮2进行灭火，而自喷淋机构12可喷向隔温轿厢3、车架11和履带行走机构10等部位进行水冷降温，保证机器的温度正常，并且机器人能够耐受300℃高温搭载两位人员在火场废墟中移动，减少救援人员的伤害。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种消防强突机器人，设置有车架(11)，所述车架(11)的上端面固定有隔温轿厢(3)，且隔温轿厢(3)的前端设置有激光雷达(1)，并且隔温轿厢(3)的顶部设置有激光雷达(1)；

水炮(2)，安装在所述车架(11)的拐角处，所述隔温轿厢(3)的尾部设置有升降云台(5)，且升降云台(5)的顶部安装有传感器组(4)，并且升降云台(5)的边侧设置有放线器(6)；

空调(7)，安装在所述隔温轿厢(3)的内部，所述空调(7)的底部设置有进水管路(8)，所述车架(11)的下端面安装有电动绞盘(9)，且车架(11)的边侧设置有履带行走机构(10)，并且车架(11)的两侧均等间距安装有自喷淋机构(12)；

其特征在于，包括：

支撑板(18)，活动安装在所述车架(11)的前方，所述支撑板(18)的一侧和伸缩气缸(21)的输出轴铰接，且伸缩气缸(21)活动安装在车架(11)上；

固定筒(19)，固定在所述支撑板(18)的另一侧，所述固定筒(19)远离支撑板(18)的一端贯穿有活动杆(20)，且活动杆(20)远离固定筒(19)的一端和推铲(13)的侧面固定连接；

固定盒(22)，固定在所述推铲(13)的顶部，所述固定盒(22)的顶部通过螺栓安装有电动机(23)，且电动机(23)的输出轴设置有连接轴(24)，相邻的所述连接轴(24)之间通过皮带轮机构传动，且中间2个连接轴(24)之间通过第二齿轮(27)啮合传动。

2.根据权利要求1所述的一种消防强突机器人，其特征在于：所述车架(11)的边缘处活动贯穿有调节杆(14)，且调节杆(14)的底部固定套设有第一齿轮(15)，并且调节杆(14)和车架(11)为阻尼转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种消防强突机器人，其特征在于：所述第一齿轮(15)的边侧啮合连接有齿条(16)，且齿条(16)远离第一齿轮(15)的一端固定有限位杆(17)，并且限位杆(17)和支撑板(18)为滑动连接的拆卸安装结构。

4.根据权利要求1所述的一种消防强突机器人，其特征在于：所述活动杆(20)和固定筒(19)为伸缩连接，且固定筒(19)和活动杆(20)均在支撑板(18)和推铲(13)之间均匀分布，并且活动杆(20)通过弹簧和固定筒(19)相互连接。

5.根据权利要求1所述的一种消防强突机器人，其特征在于：所述连接轴(24)的底部固定连接有引导辊(25)，且引导辊(25)为内空设置，并且引导辊(25)的表面等角度均匀预留有固定孔(26)。

6.根据权利要求5所述的一种消防强突机器人，其特征在于：所述引导辊(25)在推铲(13)内侧等间距分布，且关于推铲(13)竖轴线对称设置的2组引导辊(25)转动方向相反。

7.根据权利要求1所述的一种消防强突机器人，其特征在于：所述连接轴(24)的上端固定套设有凸轮(28)，且凸轮(28)的边侧设置有连接筒(31)，并且连接筒(31)固定在所述固定盒(22)的内壁。

8.根据权利要求7所述的一种消防强突机器人，其特征在于：所述连接筒(31)靠近凸轮(28)的一端滑动贯穿有固定杆(29)，且固定杆(29)远离凸轮(28)的一端固定有活塞块(30)，并且活塞块(30)与连接筒(31)内壁贴合滑动。

9.根据权利要求8所述的一种消防强突机器人，其特征在于：所述连接筒(31)通过输气管(32)和连接轴(24)相互连通，且输气管(32)固定在所述连接轴(24)和连接筒(31)之间，并且中间设置的4个连接轴(24)为内空设置。

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