一种多地形消防机器人的制作方法

本实用新型涉及机器人技术领域，尤其涉及一种多地形消防机器人。

背景技术：

随着社会经济的迅猛发展，建筑和企业生产的特殊性，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸、坍塌的事故隐患增加，事故发生的概率也相应提高。一旦发生灾害事故，消防员面对高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境时，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。

消防灭火机器人作为特种消防设备可代替消防队员接近火场实施有效的灭火救援、化学检验和火场侦察等作业。它的应用将提高消防部队扑灭特大恶性火灾的实战能力，对减少国家财产损失和灭火救援人员的伤亡将产生重要的作用。

然而灾害事故现场情况复杂，消防灭火机器人在行走中可能会碰到路障或地面凸起的地方，如果消防灭火机器人选择绕道行驶，不仅浪费时间，而且影响火灾救援的进度，因此消防灭火机器人需要具有较强的攀爬越障能力，否则在其进入火场后将无法自如行走、作业，也就不可能满足复杂火场的应用要求，从而使消防灭火机器人在火灾救援中的广泛应用受到局限。

技术实现要素：

本实用新型意在提供一种多地形消防机器人，以实现消防机器人能够在火灾环境中的复杂地形中自如行走、作业，提高灭火的效率。

为达到上述目的，本实用新型的基本方案如下：一种多地形消防机器人，包括机器人本体，所述机器人本体包括喷淋机构、底盘以及驱动机构，所述喷淋机构包括安装在底盘上的基座，所述基座上安装有储水箱、水泵以及高压喷头，且储水箱、水泵以及高压喷头之间依次通过导水管相互连接；所述底盘的前后两端分别安装有前车轮组以及后车轮组，所述前车轮组包括转动连接在底盘底部的轮轴，所述轮轴的两端分别安装有能够翻转的安装架，所述安装架呈正三角形，且轮轴的两端固定于安装架的中心位置，所述安装架的三个顶角处分别转动连接有前车轮，且三个前车轮中的其中两个前车轮能够与地面接触，所述驱动机构安装在底盘底部，且驱动机构能够驱动后车轮组转动。

进一步地，所述喷淋机构的基座与底盘上表面之间安装有缓冲组件，所述缓冲组件包括铰接在基座底部用于支撑基座的铰接杆组，所述铰接杆组包括两个相互铰接的支撑杆，所述支撑杆的底部铰接有支撑块，所述底盘上表面设有与支撑块滑动配合的滑槽，且支撑块与滑槽内壁之间连接有弹簧。

进一步地，所述高压喷头底部安装有用于调节高压喷头的喷淋范围的调节机构，所述调节机构包括安装在基座上的第一传动箱，所述第一传动箱的顶部转动连接有安装座，且高压喷头安装在安装座上，所述第一传动箱内安装有用于驱动安装座转动的传动组件。

进一步地，所述传动组件包括第一电机以及竖直的传动杆，所述传动杆转动连接在第一传动箱内，且传动杆的顶部与安装座底部固定连接，所述第一电机的输出轴连接有第一锥齿轮，且第一锥齿轮一半有齿一半无齿，所述传动杆上设有两个第二锥齿轮，两个锥齿轮的齿面相对，且两个第二锥齿轮能够与第一锥齿轮交替啮合。

进一步地，所述底盘的前后两端均安装有用于探测障碍物的探测雷达。

进一步地，所述前车轮的轮胎表面设有用于增大摩擦力的轮胎花纹结构，所述轮胎花纹结构包括多道第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽和第二沟槽均朝向轮胎滚动方向延伸，第一主沟槽和第二主沟槽将轮胎外表面分割为多组v形花纹块组。

与现有技术相比本方案的有益效果是：

1、水泵将储水箱内的水经导水管导入高压喷头，并向着火区域喷淋；第一电机通过第一锥齿轮交替与两个第二锥齿轮啮合带动转动杆交替地正、反转，从而使转动杆顶部的安装座带动高压喷头左右摆动，扩大喷淋范围。

2、由于火灾现场往往地形复杂，地面崎岖不平，机器人本体在移动的过程中，通过基座与底盘之间的缓冲组件可以有效缓解移动过程中产生的震动。

3、机器人本体移动的过程中，当其驶过沟道、斜坡等复杂地形时，前车轮遇到障碍时，前车轮组的安装架可以在后车轮的驱动下围绕轮轴进行翻转，使处于安装架顶部的前车轮跨越障碍并与地面接触，同时配合驱动机构可以顺畅地在各种崎岖不平的地面上自由移动、作业，从而提高灭火的效率。

附图说明

图1为本实用新型一种多地形消防机器人的整体结构示意图；

图2为图1中的第一传动箱的剖视结构示意图。

说明书附图中的附图标记包括：基座1、探测雷达11、控制箱12、第一传动箱2、安装座21、传动杆22、第二锥齿轮23、储水箱3、水泵31、高压喷头32、导水管33、第一电机4、第一锥齿轮41、底盘5、第二电机51、第二传动箱52、支撑杆6、支撑块61、弹簧62、安装架7、轮轴71、前车轮8、后车轮9。

具体实施方式

下面结合说明书附图，并通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

实施例：

一种多地形消防机器人，如图1所示，包括机器人本体，机器人本体包括喷淋机构、底盘5、驱动机构以及控制箱12，喷淋机构包括基座1，基座1与底盘5上表面之间安装有缓冲组件，缓冲组件包括铰接在基座1侧边上的铰接杆组，铰接杆组包括两个相互铰接的支撑杆6，支撑杆6的底部铰接有支撑块61，底盘5上表面设有与支撑块61滑动配合的滑槽，且支撑块61与滑槽内壁之间连接有弹簧62。

如图1和2所示，基座1上安装有储水箱3、水泵31以及高压喷头32，且储水箱3、水泵31以及高压喷头32之间依次通过导水管33相互连接。高压喷头32底部设有第一传动箱2，第一传动箱2的顶部转动连接有安装座21，且安装座21与高压喷头32相互连接；第一传动箱2内安装有用于驱动安装座21转动的传动组件，传动组件包括第一电机4以及竖直的传动杆22，传动杆22转动连接在第一传动箱2内，且传动杆22的顶部与安装座21底部固定连接；第一电机4的输出轴连接有第一锥齿轮41，且第一锥齿轮41一半有齿一半无齿，传动杆22上设有两个第二锥齿轮23，两个锥齿轮的齿面相对，且两个第二锥齿轮23能够与第一锥齿轮41交替啮合，第一电机4通过第一锥齿轮41交替与两个第二锥齿轮23啮合带动转动杆交替地正、反转，从而使转动杆顶部的安装座21带动高压喷头32左右摆动，扩大喷淋范围。

如图1所示，底盘5的前后两端分别安装有前车轮组以及后车轮组，且底盘5的前后两端均安装有用于探测障碍物的探测雷达11。前车轮8组包括转动连接在底盘5底部的轮轴71，轮轴71的两端分别安装有能够翻转的安装架7，安装架7呈正三角形，且轮轴71的两端固定于安装架7的中心位置，安装架7的三个顶角处分别转动连接有前车轮8，且三个前车轮8中的其中两个前车轮8能够与地面接触。前车轮8的轮胎表面设有用于增大摩擦力的轮胎花纹结构，轮胎花纹结构包括多道第一沟槽和第二沟槽，第一沟槽和第二沟槽均朝向轮胎滚动方向延伸，第一主沟槽和第二主沟槽将轮胎外表面分割为多组v形花纹块组。

如图1所示，驱动机构包括安装在底盘5底部的第二电机51以及第二传动箱52，第二传动箱52内安装有差速器，差速器的两个输出轴分别于后车轮9连接，第二电机51的输出轴贯穿伸入第二传动箱52内与差速器相互配合，并驱动后车轮组转动。

本方案具体实施方式如下：使用时，通过远程控制器向控制箱12发送指令，控制箱12控制第二电机51启动，第二电机51通过第二传动箱52内差速器驱动两个后车轮9转动，底盘5上的后车轮组与前车轮组相互配合带动整个机器人本体移动，并使机器人本体能够进入到火灾现场内。

机器人本体进入到火灾现场后，在水泵31的作用下，将储水箱3内的水经导水管33导入高压喷头32，并由高压喷头32向着火区域喷淋；同时，第一电机4的输出轴带动第一锥齿轮41转动，使第一锥齿轮41交替与两个第二锥齿轮23啮合并带动转动杆交替地正、反转，从而使转动杆顶部的安装座21带动高压喷头32左右往复摆动，扩大喷淋范围，提高灭火效率。

由于火灾现场往往地形复杂，地面崎岖不平，机器人本体在移动的过程中，通过基座1与底盘5之间的缓冲组件可以有效缓解移动过程中产生的震动。机器人本体移动的过程中，由于前车轮组的独特设计，当其驶过沟道、斜坡等复杂地形时，前车轮8遇到障碍时，前车轮组的安装架7可以在后车轮9的驱动下围绕轮轴71进行翻转，使处于安装架7顶部的前车轮8跨越障碍并与地面接触，同时配合驱动机构可以顺畅地在各种崎岖不平的地面上自由移动、作业，从而提高灭火的效率。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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