一种辅助牵引装置及消防机器人系统的制作方法

本发明涉及消防机器人技术领域，尤其涉及消防机器人系统中的辅助牵引装置。

背景技术：

现有技术中，在消防领域，一般使用水作为液态灭火介质，在某位置发生火灾的状态下，通过固定位置的水源供给消防栓，或者通过移动至火灾位置附近的消防车提供水源，而通过水带的铺设，将水带的输出口铺设至火灾位置，通过水带输送水进行灭火。然而，实际应用中，由于水带充水后重量较大，在水源位置与火灾位置距离较长的情况下，水带铺设完成后，很难再次拖动，并且由于内部充水，不易弯折，导致前端与水带连接的水炮等灭火工具移动困难。

随着技术的完善，消防机器人更加广泛的应用于实际灭火，尤其是在一些大跨度的火灾现场执行灭火操作，这种火灾一般取水位置较远，灭火移动范围广，纵深大，很多时候需要在水带充水后二次移动，并绕过一些障碍物继续灭火。

现有技术中多为消防员人工现场操作更换，需要进行开关阀门及更换水带等一系列工作，操作繁琐，且为了延长水带，消防员有时需要靠近火场进行操作。这极大的限制了消防机器人应用的便捷性及安全性。

目前一些远程控制阀虽然可以解决液路关闭功能，但水带的切换除包括流体通断切换外，包括水带机械连接的转换。且在火灾环境中，电路元件的通信及运行稳定性会大大降低。

申请号为cn201610872031.5的中国专利申请公开了一种用于柔性供液管的铺设装置和铺设系统，该申请公开了通过弧形通槽缓慢释放跟进段以延长水带的技术方案，提升了拖动便捷性及减小拖动功耗。但实际水带通水后内部流体压力导致水带表层张紧，弯曲半径很大，相应的弧形通槽也无法做得小巧轻便，增加了运输和铺设难度。

申请号为cn201910582909.5的中国专利申请公开了一种水带切换及释放装置，该申请公开了通过三通阀切换实现备用水带切换及延长的系统，实现了水带在牵引力作用下的自动切换延长，且不受弯曲半径限制，但结构相对复杂。

通过以上论述，现有技术中对于柔性水带在充水后移动及延长困难，及切换操作的稳定性及便捷性低是本领域技术人员需要解决的技术问题，且为了大面积普及应用，相应的装置应朝着小型化及低成本设计。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种辅助牵引装置及消防机器人系统，在消防水带充水状态下，减小拖动水带所需的牵引力。

为实现上述目的，本发明提供的辅助牵引装置，包括，节点固定器、弹性限位器和水带组件，其中，

所述节点固定器，其分布在所述水带组件上并产生多个固定点；

所述弹性限位器，其置于所述节点固定器两两之间并与所述节点固定器相连接，对所述水带组件的形状进行弹性限制。

进一步地，所述弹性限位器，包括，长度调节扣和弹性体，其中，

所述长度调节扣，用于通过改变所述弹性体的长度，调整所述水带组件的弯曲程度与所述弹性限制器的初始拉力；

所述弹性体，用于提供伸长量。

进一步地，所述长度调节扣为日字扣或尼龙自粘带。

进一步地，所述弹性限制器还包括拉力限制组件，所述拉力限制组件，用于当所述弹性限制器与物体剐蹭或勾连时松脱。

进一步地，所述弹性体为弹性织带、橡胶或弹簧结构。

进一步地，所述水带组件包括水带接头和水带。

进一步地，所述节点固定器安装在所述水带接口或所述水带上。

进一步地，所述节点固定器，在所述水带组件上等间距布置。

进一步地，所述弹性限制器为初始长度固定的结构，用于限制所述水带组件在充水下的弯曲状态。

为实现上述目的，本发明还提供一种消防机器人系统，包括上述的辅助牵引装置。

本发明的辅助牵引装置及消防机器人系统，具有以下有益效果：

1）通过安装弹性限位器，实现已充水长距离水带的分步展开移动，大大降低了拖动长距离水带的牵引力。

2）与现有其他折叠或完全水带的方案相比，本发明结构简单轻巧，可以为橡胶及纤维编织材料，可以进一步折叠收纳，便于运输和部署。

3）与阀门切换技术方案相比，本发明技术方案结构更加简单，成本低。另外由于不需要增加额外的阀门，管路阻力较小。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的采用辅助牵引装置的水带结构示意图；

图2为根据本发明的辅助牵引装置结构示意图；

图3为根据本发明的牵引力作用下水带展开过程示意图；

图4为根据本发明的装备有水带辅助牵引装置的消防机器人系统示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为根据本发明的采用辅助牵引装置的水带结构示意图，如图1所示，本发明的辅助牵引装置，包括，节点固定器1、弹性限位器2和水带组件3，其中，

节点固定器1，其分布在水带组件3上并与水带组件3固定。

本实施例中，节点固定器1，在现有标准水带上产生多个（具体数量根据水带长度及弹性限位器长度选择）可承受较大拉力的固定点，以便弹性限位器2可以方便的挂接在这些固定点上。

弹性限位器2，位于节点固定器1两两之间，并与节点固定器1相连接，对水带组件3的形状进行弹性限制。单个弹性限位器2挂接的两个节点固定器1之间，水带组件3在充水后不施加牵引力的情况下保持大半径c型弯曲。

本实施例中，弹性限位器2主要用于限制水带组件3在充水下的弯曲状态，并在外部拉力足够大时伸出，以便提供水带系统的伸长量。

本实施例中，弹性限制器2可以为固定长度的结构。

图2为根据本发明的辅助牵引装置系结构示意图，如图2所示。

水带组件3为常规结构，包含水带接头301和水带302，节点固定器1固定在水带302上，用于为弹性限位器2提供与水带组件3之间的连接点。

优选地，节点固定器1在水带302上为等间距布置，以便弹性限位器2长度规格一致。

本实施例中，节点固定器1可以在现有标准规格的水带302上直接安装，例如使用内部带有胶的套管固定在水带302上，也可以固定在水带接头301上。

本实施例中，节点固定器1也可以直接在水带生产阶段即具备，例如直接在水带302的表面直接编织出固定结构。

优选地，弹性限制器2包括长度调节扣201和弹性体202，其中，长度调节扣201，用于调整织带的有效长度，以便根据实际情况调整水带的弯曲状态，进而调整水带组件3的弯曲程度与弹性限制器2的初始拉力。

优选地，长度调节扣201可以使用常用的日字扣，也可以使用尼龙自粘带等结构。

本实施例中，弹性限制器2可以包含拉力限制结构，比如尼龙自粘带和有拉力限制的扣具，以便在弹性限制器2在与固定的物体发生刮蹭或勾连时可以及时松脱，避免影响水带及前端设备的移动。

优选地，弹性限制器2的弹性体202可以为弹性织带、橡胶、弹簧的结构。

图3为根据本发明的牵引力作用下水带展开过程示意图，如图3所示，本实施例中，弹性体202为弹性织带或弹簧，重量轻，并便于收纳和清洁。

本实施例中，安装有辅助牵引装置的水带组件3在被拖动时，被弹性限制器2固定的水带组件3相当于一个线弹性系统，地面摩擦力对水带组件3产生了近似均匀分布的阻尼。牵引端移动时，牵引端附近的水带组件3会在较小的拉力下伸直，而后拉力逐渐向固定端传递，拉力传递路线上的水带组件3逐渐展开。

本实施例中，通过增加弹性限位器，使得在牵引水带时，不是拖动整条水带向前移动，而是由较小的牵引力拖动一段水带，后续的水带在牵引力的作用下依次跟进，实现辅助牵引的效果。

图4为根据本发明的装备有水带辅助牵引装置的消防机器人系统示意图，如图4所示，本发明的辅助牵引装置及消防机器人系统，通过弹性体限制水带充水后的自然弯曲形式，使得在两端被拉伸时有一定的弹性余量，而不是在充水后接近绷直的情况下，一端被拉伸时，需要所有相连接的水带一同被拉动才可以向前移动。

直接拖动绷直的水带时，需要同时克服所有相连水带与地面的摩擦力才可以移动。而使用弹性体限制水带形状后，水带将被分步拉开，只需要克服弹性体的拉力和被该弹性体限制的水带段与地面的摩擦力第一级水带就会被牵引伸直，水带前端即可以被移动。弹性体的初始拉力应大于所限制水带段与地面的摩擦力，以便水带可以在弹性体的作用下弯曲。弹性体被拉到与水带等长时的拉力一般小于所设计的牵引端的拉力，以便最终水带可以在该牵引力的作用下被拉直，长度得到充分利用。

需要注意的是由于水带与地面的摩擦为分布力，前端的牵引力在传递的过程中会逐渐变小，即随着牵引过程的进行拉动水带所需的牵引力逐渐增大。最终将与牵引常规水带所需的拉力基本一致。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，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。

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