CN111840869B - 一种消防机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及消防设备技术领域，具体涉及一种消防机器人，包括机壳本体、水箱本体、高压喷头装置、水管、补水对接装置、控制模块、能量转换单元、履带驱动模块和移动水站系统，所述机壳本体的下部四周设有水雾发生器，所述机壳本体的内部固定安装有水箱本体，所述水箱本体的顶部连接有第一高压供水系统。本发明通过设有的三路高压供水系统，同步实现了外部高压喷水灭火功能、内部的水动力驱动功能和自身的降温防火功能，同时外部的高压喷头装置不但能够灭火，而且可在高压喷水式利用反作用力实现连续回转从而具备发电功能。

Description

一种消防机器人

技术领域

本发明涉及消防设备技术领域，具体涉及一种消防机器人。

背景技术

在各种城市自然灾害中，火灾是最普遍同时也是危害性最大的灾害之一，通常火灾的发生都会伴随着严苛的救援环境，因此消防员也成为最危险的行业之一。现在随着特种机器人的发展，出现了能够在高危特殊环境下作业的机器人，当然这其中包含消防机器人，消防机器人需要具备较高的耐火性能和可通过性，对于灾害现场的环境适应能力要求较高，但现在一般通过电控方式驱动控制的机器人难以实现恶劣环境下的防高温要求。现在急需一种具备较高耐火性能的自适应消防机器人。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种消防机器人。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，一种消防机器人，包括机壳本体、水箱本体、高压喷头装置、水管、补水对接装置、控制模块、能量转换单元、履带驱动模块和移动水站系统，所述机壳本体的下部四周设有水雾发生器，所述机壳本体的内部固定安装有水箱本体，所述水箱本体的顶部连接有第一高压供水系统，所述水箱本体的底部连接有第二高压供水系统和第三高压供水系统，所述水箱本体的顶部安装有水箱管套，所述水箱管套顶部与所述机壳本体顶部连接，所述水箱管套内安装有可升降的补水对接装置，所述机壳本体的顶部设有回转式的高压喷头装置，所述高压喷头装置通过所述水管与所述第一高压供水系统连接，所述控制模块和能量转换单元安装在所述水箱本体底部，所述机壳本体的前部和后部分别安装有前驱动支腿和后驱动支腿，所述前驱动支腿和后驱动支腿的上端均连接有姿态驱动转轴，所述前驱动支腿和后驱动支腿均通过所述姿态驱动转轴与所述机壳本体连接，所述前驱动支腿和后驱动支腿的底部均设有履带驱动模块，所述第二高压供水系统通过水管连接所述履带驱动模块，所述前驱动支腿和后驱动支腿均呈摆锤形，所述姿态驱动转轴连接有步进电机驱动装置，所述水雾发生器通过水管与所述第三高压供水系统连接而实现自主水雾降温，所述移动水站系统用于配合所述补水对接装置实现自动补水操作。

进一步，所述补水对接装置包括弹性耐火软管和电磁控制装置，所述弹性耐火软管的顶部设有漏斗形对接部，所述电磁控制装置通过电磁吸附作用锁合所述弹性耐火软管的伸缩状态。

进一步，所述高压喷头装置包括旋转发电模块、旋转盘和高压喷嘴，所述旋转发电模块的内部设有水密旋转接头，所述旋转盘通过旋转发电模块转动连接在所述机壳本体上，所述旋转盘的内部设有水流通道，所述旋转盘的水流通道通过所述水密旋转接头连接到所述第一高压供水系统的水管，所述高压喷嘴设在所述旋转盘上。

进一步，所述旋转盘包括圆盘体，所述圆盘体的外侧设有放射状的外伸管，所述高压喷嘴的喷射方向为所述外伸管末端的垂线方向。

进一步，所述旋转发电模块与所述能量转换单元电性连接，所述能量转换单元用于储存旋转发电模块所产生的电能。

进一步，所述履带驱动模块包括金属履带行走机构、动力水轮机构、减速机构、支腿外壳和动力喷嘴，所述动力喷嘴通过水管连接所述第二高压供水系统，所述动力水轮机构设在所述动力喷嘴的前方，所述动力水轮机构通过动力喷嘴喷射出的高压水柱拨动而实现恒定转动，所述动力水轮机构通过所述减速机构与所述金属履带行走机构连接。

进一步，所述支腿外壳的底部设有排水通道，所述排水通道的入水口方向与所述动力喷嘴的喷射方向一致，所述排水通道出水口处设有排水孔，所述排水孔连通支腿外壳的底部外表面。

进一步，所述移动水站系统包括快速补水枪和对位感应块，所述快速补水枪的外端用于与所述补水对接装置的外端配合接触，所述对位感应块用于感应所述移动水站系统与所述机壳本体之间的相对位置。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明通过设有的三路高压供水系统，同步实现了外部高压喷水灭火功能、内部的水动力驱动功能和自身的降温防火功能，同时外部的高压喷头装置不但能够灭火，而且可在高压喷水式利用反作用力实现连续回转从而具备发电功能，从而实现了能量的回收利用；内部的水动力驱动过程能够在实现全地形履带驱动的同时，也具备底部行走灭火降温过程，可有效保护履带行走装置的安全性；采用的水雾发生器可产生环绕设备外侧的降温除燥功能，提高了设备使用的可靠性。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的机壳本体1的内部结构图；

图3是本发明的移动水站系统9的结构图；

1-机壳本体，11-水雾发生器，12-前驱动支腿，13-后驱动支腿，14-姿态驱动转轴，2-水箱本体，21-第一高压供水系统，22-第二高压供水系统，23-第三高压供水系统，24-水箱管套，3-高压喷头装置，31-旋转发电模块，311-水密旋转接头，32-高压喷嘴，33-旋转盘，4-水管，5-补水对接装置，51-弹性耐火软管，52-电磁控制装置，6-控制模块，7-能量转换单元，8-履带驱动模块，81-金属履带行走机构，82-动力水轮机构，83-减速机构，84-支腿外壳，85-动力喷嘴，9-移动水站系统，91-快速补水枪，92-对位感应块。

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明公开了一种消防机器人，包括机壳本体1、水箱本体2、高压喷头装置3、水管4、补水对接装置5、控制模块6、能量转换单元7、履带驱动模块8和移动水站系统9，所述机壳本体1的下部四周设有水雾发生器11，所述机壳本体1的内部固定安装有水箱本体2，所述水箱本体2的顶部连接有第一高压供水系统21，所述水箱本体2的底部连接有第二高压供水系统22和第三高压供水系统23，所述水箱本体2的顶部安装有水箱管套24，所述水箱管套24顶部与所述机壳本体1顶部连接，所述水箱管套24内安装有可升降的补水对接装置5，所述机壳本体1的顶部设有回转式的高压喷头装置3，所述高压喷头装置3通过所述水管4与所述第一高压供水系统21连接，所述控制模块6和能量转换单元7安装在所述水箱本体2底部，所述机壳本体1的前部和后部分别安装有前驱动支腿12和后驱动支腿13，所述前驱动支腿12和后驱动支腿13的上端均连接有姿态驱动转轴14，所述前驱动支腿12和后驱动支腿13均通过所述姿态驱动转轴14与所述机壳本体1连接，所述前驱动支腿12和后驱动支腿13的底部均设有履带驱动模块8，所述第二高压供水系统22通过水管4连接所述履带驱动模块8，所述前驱动支腿12和后驱动支腿13均呈摆锤形，所述姿态驱动转轴14连接有步进电机驱动装置，所述水雾发生器11通过水管4与所述第三高压供水系统23连接而实现自主水雾降温，所述移动水站系统9用于配合所述补水对接装置5实现自动补水操作。

所述补水对接装置5包括弹性耐火软管51和电磁控制装置52，所述弹性耐火软管51的顶部设有漏斗形对接部，所述电磁控制装置52通过电磁吸附作用锁合所述弹性耐火软管51的伸缩状态。所述高压喷头装置3包括旋转发电模块31、旋转盘33和高压喷嘴32，所述旋转发电模块31的内部设有水密旋转接头311，所述旋转盘33通过旋转发电模块31转动连接在所述机壳本体1上，所述旋转盘33的内部设有水流通道，所述旋转盘33的水流通道通过所述水密旋转接头311连接到所述第一高压供水系统21的水管4，所述高压喷嘴32设在所述旋转盘33上。所述旋转盘33包括圆盘体，所述圆盘体的外侧设有放射状的外伸管，所述高压喷嘴32的喷射方向为所述外伸管末端的垂线方向。所述旋转发电模块31与所述能量转换单元7电性连接，所述能量转换单元7用于储存旋转发电模块31所产生的电能。所述履带驱动模块8包括金属履带行走机构81、动力水轮机构82、减速机构83、支腿外壳84和动力喷嘴85，所述动力喷嘴85通过水管4连接所述第二高压供水系统22，所述动力水轮机构82设在所述动力喷嘴85的前方，所述动力水轮机构82通过动力喷嘴85喷射出的高压水柱拨动而实现恒定转动，所述动力水轮机构82通过所述减速机构83与所述金属履带行走机构81连接。所述支腿外壳84的底部设有排水通道，所述排水通道的入水口方向与所述动力喷嘴85的喷射方向一致，所述排水通道出水口处设有排水孔，所述排水孔连通支腿外壳84的底部外表面。所述移动水站系统9包括快速补水枪91和对位感应块92，所述快速补水枪91的外端用于与所述补水对接装置5的外端配合接触，所述对位感应块92用于感应所述移动水站系统9与所述机壳本体1之间的相对位置。

实际使用时，通过控制系统控制姿态驱动转轴14旋转，从而产生一定的行走姿态，当然这一控制过程可通过机器视觉系统完成，通过自动观察障碍物而实现自动的姿态调整，前驱动支腿12和后驱动支腿13均通过履带驱动模块8实现驱动，具体地，前驱动支腿12可以设置两个，后驱动支腿13也可设置两个，同时可具备转向功能，本领域技术人员可根据实际需要做出相应的具体配置，履带驱动模块8通过第二高压供水系统22所提供的水动力实现驱动，同时水流在完成驱动后可流出支腿外壳84，实现降温和灭火功能，上部的高压喷头装置3连续回转，实现四周的高压灭火，同时装置可回收动能而产生电能用于内部的控制驱动供电。在整个过程中，水雾发生器11可对机壳本体1外侧进行水雾降温保护。当机器人需要进行补水时，控制系统会自动驱动而运动到移动水站系统9，而实现自动补水过程，免除了人力补水的不便，具有自适应和可持续灭火的特性，便于消防人员使用。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种消防机器人，其特征在于：包括机壳本体、水箱本体、高压喷头装置、水管、补水对接装置、控制模块、能量转换单元、履带驱动模块和移动水站系统，所述机壳本体的下部四周设有水雾发生器，所述机壳本体的内部固定安装有水箱本体，所述水箱本体的顶部连接有第一高压供水系统，所述水箱本体的底部连接有第二高压供水系统和第三高压供水系统，所述水箱本体的顶部安装有水箱管套，所述水箱管套顶部与所述机壳本体顶部连接，所述水箱管套内安装有可升降的补水对接装置，所述补水对接装置包括弹性耐火软管和电磁控制装置，所述弹性耐火软管的顶部设有漏斗形对接部，所述电磁控制装置通过电磁吸附作用锁合所述弹性耐火软管的伸缩状态，所述机壳本体的顶部设有回转式的高压喷头装置，所述高压喷头装置通过所述水管与所述第一高压供水系统连接，所述高压喷头装置包括旋转发电模块、旋转盘和高压喷嘴，所述旋转发电模块的内部设有水密旋转接头，所述旋转盘通过旋转发电模块转动连接在所述机壳本体上，所述旋转盘的内部设有水流通道，所述旋转盘的水流通道通过所述水密旋转接头连接到所述第一高压供水系统的水管，所述高压喷嘴设在所述旋转盘上，所述控制模块和能量转换单元安装在所述水箱本体底部，所述机壳本体的前部和后部分别安装有前驱动支腿和后驱动支腿，所述前驱动支腿和后驱动支腿的上端均连接有姿态驱动转轴，所述前驱动支腿和后驱动支腿均通过所述姿态驱动转轴与所述机壳本体连接，所述前驱动支腿和后驱动支腿的底部均设有履带驱动模块，所述第二高压供水系统通过水管连接所述履带驱动模块，所述前驱动支腿和后驱动支腿均呈摆锤形，所述姿态驱动转轴连接有步进电机驱动装置，所述水雾发生器通过水管与所述第三高压供水系统连接而实现自主水雾降温，所述移动水站系统用于配合所述补水对接装置实现自动补水操作。

2.根据权利要求1所述的一种消防机器人，其特征在于：所述旋转盘包括圆盘体，所述圆盘体的外侧设有放射状的外伸管，所述高压喷嘴的喷射方向为所述外伸管末端的垂线方向。

3.根据权利要求1所述的一种消防机器人，其特征在于：所述旋转发电模块与所述能量转换单元电性连接，所述能量转换单元用于储存旋转发电模块所产生的电能。

4.根据权利要求1所述的一种消防机器人，其特征在于：所述履带驱动模块包括金属履带行走机构、动力水轮机构、减速机构、支腿外壳和动力喷嘴，所述动力喷嘴通过水管连接所述第二高压供水系统，所述动力水轮机构设在所述动力喷嘴的前方，所述动力水轮机构通过动力喷嘴喷射出的高压水柱拨动而实现恒定转动，所述动力水轮机构通过所述减速机构与所述金属履带行走机构连接。

5.根据权利要求4所述的一种消防机器人，其特征在于：所述支腿外壳的底部设有排水通道，所述排水通道的入水口方向与所述动力喷嘴的喷射方向一致，所述排水通道出水口处设有排水孔，所述排水孔连通支腿外壳的底部外表面。

6.根据权利要求1所述的一种消防机器人，其特征在于：所述移动水站系统包括快速补水枪和对位感应块，所述快速补水枪的外端用于与所述补水对接装置的外端配合接触，所述对位感应块用于感应所述移动水站系统与所述机壳本体之间的相对位置。

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