一种操作便捷的消防机器人的制作方法

本发明涉及消防机器人技术领域，尤其涉及一种操作便捷的消防机器人。

背景技术：

消防机器人作为特种机器人的一种，在灭火和抢险救援中愈加发挥举足轻重的作用。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，有效地解决消防人员在上述场所面临的人身安全、数据信息采集不足等问题。现场指挥人员可以根据其反馈结果，及时对灾情作出科学判断，并对灾害事故现场工作作出正确、合理的决策。

但是现有的消防机器人在使用过程中我们发现如下问题，1、调节不灵活：机器人的消防炮喷射范围比较小，无法实现更大范围的灭火，容易影响灭火的进行。2、不便于控制，目前的机器人的一般只具有简单的控制，对现场的实时状况了解不够，这样容易造成误操作而影响灭火效率。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种操作便捷的消防机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种操作便捷的消防机器人，包括履带式或轮式移动底座，所述履带式或轮式移动底座的顶部通过机体旋转机构安装有可旋转的机壳，所述机壳的内部安装有控制装置，所述机壳的内部安装有灭火剂存储输送机构，所述灭火剂存储输送机构用于向消防炮输送灭火剂，所述机壳的顶部安装有第一支撑座，所述第一支撑座通过升降俯仰机构安装有可升降的壳体，所述壳体上通过消防炮旋转摆动机构安装有可调节角度的消防炮。

优选的，所述机壳的四角均安装有避障器，所述避障器包括红外摄像机和超声波测距仪。

优选的，所述机体旋转机构包括第一电机、支撑轴、第二齿轮、第一齿轮，所述第一电机安装在机壳的底部，所述第一电机的输出轴上安装有第一齿轮，所述支撑轴的底端固定在履带式或轮式移动底座的顶部，所述支撑轴的顶端转动插接在机壳的底部，所述支撑轴上安装有第二齿轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合传动。

优选的，所述控制装置包括紧急停止按钮、北斗定位模块、plc控制器、信号传输模块、控制箱，所述控制箱贯穿机壳，所述控制箱的内部安装有北斗定位模块、plc控制器、信号传输模块，所述控制箱的侧边设置有紧急停止按钮。

优选的，所述灭火剂存储输送机构包括灭火剂存储罐、抽液泵、软管、加注管，所述灭火剂存储罐安装在机壳的内部，所述灭火剂存储罐的侧边通过软管与消防炮连通，所述软管的管段上安装有抽液泵，所述灭火剂存储罐的侧边连通有加注管，所述加注管设有两根。

优选的，所述升降俯仰机构包括安装板、第一液压缸、滑杆、套筒、第二液压缸，所述安装板铰接在第一支撑座上，所述安装板的侧边固定有第一液压缸和套筒，所述第一液压缸的活塞杆与壳体固定，所述套筒内滑动套接有滑杆，所述滑杆的一端与壳体固定，所述套筒和第一支撑座之间铰接连接有第二液压缸。

优选的，所述机壳的顶部固定有u形的第二支撑座，所述第二支撑座的内壁上设置有橡胶垫，所述套筒放置在第二支撑座内。

优选的，所述第一支撑座的侧边安装有喇叭，所述第二支撑座的顶部安装有全景摄像头，所述壳体的侧边安装有报警灯。

优选的，所述消防炮旋转摆动机构包括第二电机、转动板、第三液压缸，所述第二电机安装在壳体的内部，所述第二电机的输出轴贯穿壳体并固定有转动板，所述消防炮铰接在转动板上，所述消防炮和转动板之间铰接连接有第三液压缸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中,履带式或轮式移动底座运行平稳，适合与复杂地形，保证了救灾过程对地形的适应性，操作方便灵活；通过红外摄像机可对行驶的路况进行实时拍摄，从而更清楚的了解火灾救援现场地形，超声波测距仪可以检测机器人与障碍物之间的距离，提高机器人及时规避的能力；

2、本发明中,第一电机带动第一齿轮转动，第一齿轮通过与第二齿轮之间的啮合传动，从而可带动机壳在履带式或轮式移动底座上方转动；第二液压缸可带动套筒转动，从而带动壳体摆动，第一液压缸可带动壳体上升，方便快速举高消防炮；第二电机可带动转动板转动，转动板可带动消防炮转动，第三液压缸可带动消防炮摆动，从而方便的将消防炮调整到指定的灭火角度位置；

3、本发明中,设置的两根加注管可在作战时通过水带与压缩空气泡沫产生装置连接，灭火剂通过加注管输入到灭火剂存储罐中，需要灭火时可通过抽液泵和软管快速从灭火剂存储罐内抽取灭火剂并从消防炮喷出实现灭火，这样平时无需存储灭火剂，减少了平时对灭火剂存储罐的维护，只在作战时充注，非常方便；

4、本发明中,喇叭用于现场消防员进行喊话，便于现场其他人员及时对火情状况进行了解，报警灯可提醒现场人员机器人正在操作，需要提高注意，避免误伤，全景摄像头可全方位对火灾现场进行拍摄，便于操作人员远程了解现场状况并作出相对应的合理的策略；

5、本发明中,plc控制器的电气系统采用can总线控制方式，可以简化线路，便于维护修理，设置的紧急停止按钮，可以在当操作出现意外情况时，能够使操作者迅速断电，避免机器人继续运动，北斗定位模块用于对机器人进行定位，便于掌控机器人的行动轨迹，信号传输模块用于对plc控制器的采集信号和接收信号进行双向传输，便于实时对机器人进行控制并满足操作的需求。

附图说明

图1为本发明提出的一种操作便捷的消防机器人的结构示意图。

图2为本发明提出的一种操作便捷的消防机器人的机体旋转机构的结构示意图。

图3为本发明提出的一种操作便捷的消防机器人的控制装置的结构示意图。

图4为本发明提出的一种操作便捷的消防机器人的灭火剂存储输送机构的结构示意图。

图5为本发明提出的一种操作便捷的消防机器人的升降俯仰机构的结构示意图。

图6为本发明提出的一种操作便捷的消防机器人的消防炮旋转摆动机构的结构示意图。

图中：1履带式或轮式移动底座、2机体旋转机构、21第一电机、22支撑轴、23第二齿轮、24第一齿轮、3控制装置、31紧急停止按钮、32北斗定位模块、33plc控制器、34信号传输模块、35控制箱、4灭火剂存储输送机构、41灭火剂存储罐、42抽液泵、43软管、44加注管、5升降俯仰机构、51安装板、52第一液压缸、53滑杆、54套筒、55第二液压缸、6消防炮旋转摆动机构、61第二电机、62转动板、63第三液压缸、7机壳、8避障器、9第一支撑座、10喇叭、11第二支撑座、12全景摄像头、13壳体、14报警灯、15消防炮。

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。

参照图1-6，一种操作便捷的消防机器人，包括履带式或轮式移动底座1，履带式或轮式移动底座1运行平稳，适合与复杂地形，保证了救灾过程对地形的适应性，操作方便灵活，履带式或轮式移动底座1的顶部通过机体旋转机构2安装有可旋转的机壳7，机壳7的内部安装有控制装置3，机壳7的内部安装有灭火剂存储输送机构4，灭火剂存储输送机构4用于向消防炮15输送灭火剂，机壳7的顶部安装有第一支撑座9，第一支撑座9通过升降俯仰机构5安装有可升降的壳体13，壳体13上通过消防炮旋转摆动机构6安装有可调节角度的消防炮15。

机壳7的四角均安装有避障器8，避障器8包括红外摄像机和超声波测距仪，通过红外摄像机可对行驶的路况进行实时拍摄，从而更清楚的了解火灾救援现场地形，超声波测距仪可以检测机器人与障碍物之间的距离，提高机器人及时规避的能力。

机体旋转机构2包括第一电机21、支撑轴22、第二齿轮23、第一齿轮24，第一电机21安装在机壳7的底部，第一电机21的输出轴上安装有第一齿轮24，支撑轴22的底端固定在履带式或轮式移动底座1的顶部，支撑轴22的顶端转动插接在机壳7的底部，支撑轴22上安装有第二齿轮23，第二齿轮23与第一齿轮24啮合传动，第一电机21带动第一齿轮24转动，第一齿轮通过与第二齿轮23之间的啮合传动，从而可带动机壳7在履带式或轮式移动底座1上方转动。

控制装置3包括紧急停止按钮31、北斗定位模块32、plc控制器33、信号传输模块34、控制箱35，控制箱35贯穿机壳7，控制箱35的内部安装有北斗定位模块32、plc控制器33、信号传输模块34，控制箱35的侧边设置有紧急停止按钮31，plc控制器33的电气系统采用can总线控制方式，可以简化线路，便于维护修理，设置的紧急停止按钮31，可以在当操作出现意外情况时，能够使操作者迅速断电，避免机器人继续运动，北斗定位模块32用于对机器人进行定位，便于掌控机器人的行动轨迹，信号传输模块3用于对plc控制器33的采集信号和接收信号进行双向传输，便于实时对机器人进行控制并满足操作的需求。

灭火剂存储输送机构4包括灭火剂存储罐41、抽液泵42、软管43、加注管44，灭火剂存储罐41安装在机壳7的内部，灭火剂存储罐41的侧边通过软管43与消防炮15连通，软管43的管段上安装有抽液泵42，灭火剂存储罐41的侧边连通有加注管44，加注管44设有两根，设置的两根加注管44可在作战时通过水带与压缩空气泡沫产生装置连接，灭火剂通过加注管44输入到灭火剂存储罐41中，需要灭火时可通过抽液泵42和软管43快速从灭火剂存储罐41内抽取灭火剂并从消防炮15喷出实现灭火，这样平时无需存储灭火剂，减少了平时对灭火剂存储罐41的维护，只在作战时充注，非常方便。

升降俯仰机构5包括安装板51、第一液压缸52、滑杆53、套筒54、第二液压缸55，安装板51铰接在第一支撑座9上，安装板51的侧边固定有第一液压缸52和套筒54，第一液压缸52的活塞杆与壳体13固定，套筒54内滑动套接有滑杆53，滑杆53的一端与壳体13固定，套筒54和第一支撑座9之间铰接连接有第二液压缸55，第二液压缸55可带动套筒54转动，从而带动壳体13摆动，第一液压缸52可带动壳体13上升，方便快速举高消防炮15。

机壳7的顶部固定有u形的第二支撑座11，第二支撑座11的内壁上设置有橡胶垫，套筒54放置在第二支撑座11内。

第一支撑座9的侧边安装有喇叭10，第二支撑座11的顶部安装有全景摄像头12，壳体13的侧边安装有报警灯14，喇叭10用于现场消防员进行喊话，便于现场其他人员及时对火情状况进行了解，报警灯14可提醒现场人员机器人正在操作，需要提高注意，避免误伤，全景摄像头12可全方位对火灾现场进行拍摄，便于操作人员远程了解现场状况并作出相对应的合理的策略。

消防炮旋转摆动机构6包括第二电机61、转动板62、第三液压缸63，第二电机61安装在壳体13的内部，第二电机61的输出轴贯穿壳体13并固定有转动板62，消防炮15铰接在转动板62上，消防炮15和转动板62之间铰接连接有第三液压缸63，第二电机61可带动转动板62转动，转动板62可带动消防炮15转动，第三液压缸63可带动消防炮15摆动，从而方便的将消防炮调整到指定的灭火角度位置。

工作原理：

履带式或轮式移动底座1运行平稳，适合与复杂地形，保证了救灾过程对地形的适应性，操作方便灵活；通过红外摄像机可对行驶的路况进行实时拍摄，从而更清楚的了解火灾救援现场地形，超声波测距仪可以检测机器人与障碍物之间的距离，提高机器人及时规避的能力。

第一电机21带动第一齿轮24转动，第一齿轮通过与第二齿轮23之间的啮合传动，从而可带动机壳7在履带式或轮式移动底座1上方转动；第二液压缸55可带动套筒54转动，从而带动壳体13摆动，第一液压缸52可带动壳体13上升，方便快速举高消防炮15；第二电机61可带动转动板62转动，转动板62可带动消防炮15转动，第三液压缸63可带动消防炮15摆动，从而方便的将消防炮调整到指定的灭火角度位置。

设置的两根加注管44可在作战时通过水带与压缩空气泡沫产生装置连接，灭火剂通过加注管44输入到灭火剂存储罐41中，需要灭火时可通过抽液泵42和软管43快速从灭火剂存储罐41内抽取灭火剂并从消防炮15喷出实现灭火，这样平时无需存储灭火剂，减少了平时对灭火剂存储罐41的维护，只在作战时充注，非常方便。

喇叭10用于现场消防员进行喊话，便于现场其他人员及时对火情状况进行了解，报警灯14可提醒现场人员机器人正在操作，需要提高注意，避免误伤，全景摄像头12可全方位对火灾现场进行拍摄，便于操作人员远程了解现场状况并作出相对应的合理的策略。

plc控制器33的电气系统采用can总线控制方式，可以简化线路，便于维护修理，设置的紧急停止按钮31，可以在当操作出现意外情况时，能够使操作者迅速断电，避免机器人继续运动，北斗定位模块32用于对机器人进行定位，便于掌控机器人的行动轨迹，信号传输模块3用于对plc控制器33的采集信号和接收信号进行双向传输，便于实时对机器人进行控制并满足操作的需求。

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。

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