一种具有避障功能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，尤其涉及一种具有避障功能的消防机器人。

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。

经检索，中国专利申请号为cn109107068b的专利，公开了一种基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人，包括消防机器主体和移动基座，消防机器主体安装在移动基座的上方；消防机器主体的外轮廓由固定支架构成，固定支架外设置有外壳，外壳；外壳的一侧沿高度设有激光测距传感阵列，激光测距传感阵列由激光测距传感器构成；固定支架内安装有相连通的消防罐和消防喷嘴；消防喷嘴从外壳伸出；固定支架内设有电池单元，其与移动基座电气连接；移动基座为三角形柱状体，其由主座和三个移动座组成。上述专利中的一种基于麦克纳姆轮的自动避障消防机器人存在以下不足：不具备除障功能，使得机器人在遇到体积较大的障碍物堵在路口时，无法继续行进，耽误救灾时间。

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，而提出的一种具有避障功能的消防机器人。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有避障功能的消防机器人，包括机体，所述机体的底部通过螺栓固定有支撑架，支撑架的一侧外壁通过螺栓固定有四个行走轮和三个以上辅助轮，四个行走轮和三个以上辅助轮外壁套接有履带，且履带与每个行走轮和每个辅助轮均转动连接，机体的一侧外壁通过螺栓固定有两个照明灯，机体的顶部一侧外壁设置有破除机构，机体的一侧外壁设置有转运机构，机体的顶部通过螺栓固定有消防机构，机体顶部设置有检测机构，机体的顶部一侧外壁通过螺栓固定有报警器。

优选地：所述破除机构包括电机、破碎钻、气缸二、连接杆、电动伸缩杆二、活动杆一、电动伸缩杆三和活动杆二，活动杆一的一端通过转轴固定于机体的顶部一侧外壁上，活动杆二的一端通过转轴固定于活动杆一的另一端，连接杆的一侧外壁通过转轴固定于活动杆二的另一端，电机通过螺栓固定于连接杆的底部外壁上。

进一步地：所述破碎钻通过转轴固定于电机的输出端，电动伸缩杆二的一端通过转轴固定于机体的顶部外壁上，电动伸缩杆二的另一端通过转轴与活动杆一相连接，电动神缩杆三的一端通过转轴固定于活动杆一的一侧外壁上，电动伸缩杆三的另一端通过转轴与活动杆二相连接，气缸二的一端通过转轴固定于活动杆二的一侧外壁上，气缸二的另一端通过转轴与连接杆相连接。

在前述方案的基础上：所述转运机构包括弧形板、料斗、三个以上收集齿、两个气缸四、两个支撑杆和电动伸缩杆一，每个支撑杆的一端均通过转轴固定于机体的一侧外壁上，料斗的一侧外壁通过转轴固定于支撑杆的另一端，弧形板的一侧外壁通过螺栓固定于料斗的一侧外壁上，每个收集齿均通过螺栓固定于料斗的一侧外壁上。

在前述方案中更佳的方案是：两个所述支撑杆的相对一侧外壁通过螺栓固定有连接轴，弧形板与连接轴通过转轴转动连接，每个气缸四的一端均通过转轴固定于机体的一侧外壁上，每个气缸四的另一端通过转轴与支撑杆相连接，电动伸缩杆一的一端通过转轴固定于机体的顶部一侧外壁上，电动伸缩杆一的另一端通过转轴与弧形板相连接。

作为本发明进一步的方案：所述消防机构包括固定座、筒体、两个气缸一、气缸三和喷雾模组，固定座的一侧外壁通过螺栓固定于机体的顶部外壁上，固定座的相对一侧内壁通过转轴固定有两个固定杆，每个气缸一的一端均通过转轴固定于机体的顶部外壁上。

作为本发明进一步的方案：每个所述气缸一的另一端均通过转轴与每个固定杆相连接，两个固定板的相对一侧外壁通过转轴固定有支撑座，筒体转动连接于支撑座一侧内壁，气缸三的一端通过转轴固定于支撑座的一侧内壁上，气缸三的另一端通过转轴与筒体相连接，喷雾模组设于筒体内部。

作为本发明的一种优选的：所述检测机构包括红外成像仪、避障检测器、天线、检测箱、摄像头和支撑柱，红外成像仪通过螺栓固定于机体的一侧外壁上，避障检测器通过螺栓固定于机体的一侧外壁上，支撑柱的底部外壁通过螺栓固定于机体的顶部外壁上，支撑柱的顶部通过轴承固定有支撑板，摄像头通过螺栓固定于支撑板的顶部外壁上，检测箱的一侧外壁通过螺栓固定于支撑板的顶部外壁上，检测箱内设有烟雾探测器和有害气体检测仪，天线的一端通过螺栓固定于机体的顶部一侧外壁上，天线通过通信连接有移动终端。

作为本发明的一种优选的：所述喷雾模组由输送管、连接管、三个以上喷嘴一、风机和喷嘴二组成，输送管的一端通过螺纹贯穿于机体内连接有筒体，输送管的另一端通过螺纹连接有水泵，水泵通过进水管连接有水源，连接管通过螺栓固定于筒体的圆周内壁上，每个喷嘴一的一端均通过螺纹设置于固定于连接管的一侧外壁上，筒体的圆周内壁通过螺栓固定有固定架，喷嘴二的一侧外壁通过螺栓固定于固定架的一侧外壁上，风机的一侧外壁通过螺栓固定于筒体的圆周内壁上，风机的进风口通过螺栓固定有静音百叶，输送管的一端通过输送分管与连接管和喷嘴二相连接。

本发明的有益效果为：

1.该一种具有避障功能的消防机器人，通过电动伸缩杆二的伸缩带动活动杆一的一端在机体上进行旋转，使得活动杆一的一端高度可调，通过电动伸缩杆三的伸缩，使得活动杆一和活动杆二之间的角度可调，从而使得活动杆二的高度可调，通过气缸二的伸缩，使得活动杆二和连接杆之间的角度可调，将高度调节至障碍物处，启动电机，使得电机带动破碎钻进行旋转，从而对障碍物进行破碎，对路面进行清障，提高抢救效率。

2.该一种具有避障功能的消防机器人，通过气缸四的伸缩，使得支撑杆的高度可调，从而通过支撑杆带动料斗进行升降，通过电动伸缩杆一的伸缩，从而带动弧形板在连接轴上进行转动，从而使得料斗的角度可调，进而可对破碎后的障碍物进行转运，达到对路面进行清障的效果。

3.该一种具有避障功能的消防机器人，通过气缸一的伸缩，使得固定杆的高度可调，从而可带动支撑座进行升降，进而使筒体的高度可调，通过气缸三的升降推动筒体在支撑座上旋转，使得筒体的角度可调，从而可通过喷雾模组将水呈喷雾状喷出灭火，进而对火源处进行灭火救援。

4.该一种具有避障功能的消防机器人，通过启动水泵，使得水泵通过输送管和输送分管将水输送至喷嘴一和喷嘴二处，使其呈雾状喷出，启动风机，通过风机内叶轮的旋转扩大水雾的传播范围，从而扩大灭火范围进行灭火工作，保障消防人员安全。

5.该一种具有避障功能的消防机器人，通过红外成像仪把物体发出的不可见红外能量转变为可见热图像，从而对周围环境进行检测分析，通过避障检测器对路面上的障碍物进行探测，从而将探测结果输送至控制器，通过控制器改变行走轨迹，进而进行避障，通过摄像头对周围环境进行监控，通过检测箱对空气中的烟雾及有害气体进行检测，从而通过天线通过通信模块输送至移动终端，进而可对火灾处进行判定。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有避障功能的消防机器人的主视结构示意图；

图2为本发明提出的一种具有避障功能的消防机器人的侧视结构示意图；

图3为本发明提出的一种具有避障功能的消防机器人的图2的放大结构示意图；

图4为本发明提出的一种具有避障功能的消防机器人的料斗结构示意图；

图5为本发明提出的一种具有避障功能的消防机器人的破碎钻结构示意图；

图6为本发明提出的一种具有避障功能的消防机器人的筒体结构示意图。

图中：1-履带、2-行走轮、3-辅助轮、4-机体、5-支撑架、6-控制器、7-固定座、8-筒体、9-电机、10-破碎钻、11-弧形板、12-料斗、13-收集齿、14-气缸一、15-输送管、16-气缸二、17-连接杆、18-照明灯、19-红外成像仪、20-避障检测器、21-天线、22-气缸三、23-检测箱、24-连接管、25-喷嘴一、26-报警器、27-摄像头、28-支撑柱、29-气缸四、30-支撑杆、31-电动伸缩杆一、32-电动伸缩杆二、33-活动杆一、34-电动伸缩杆三、35-活动杆二、36-风机、37-喷嘴二。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

一种具有避障功能的消防机器人，如图1-6所示，包括机体4，所述机体4的底部通过螺栓固定有支撑架5，支撑架5的一侧外壁通过螺栓固定有四个行走轮2和三个以上辅助轮3，四个行走轮2和三个以上辅助轮3外壁套接有履带1，且履带1与每个行走轮2和每个辅助轮3均转动连接，机体4的一侧外壁通过螺栓固定有两个照明灯18，机体4的顶部一侧外壁设置有破除机构，机体4的一侧外壁设置有转运机构，机体4的顶部通过螺栓固定有消防机构，机体4顶部设置有检测机构，机体4的顶部一侧外壁通过螺栓固定有报警器26；通过破除机构对路面上无法躲避的障碍物或体积较大的石块进行破碎，从而通过转运机构进行转运，进而达到对路面进行清障的效果，便于进行抢险救援和消防灭火，通过消防机构对火源处进行灭火抢救，保障消防人员的安全，通过检测机构对路面和天气情况进行检测，从而将检测结果传输至移动终端，进而可进行远程监控。

为了对路面上无法躲避的障碍物或体积较大的石块进行破碎；如图1、2和5所示，所述破除机构包括电机9、破碎钻10、气缸二16、连接杆17、电动伸缩杆二32、活动杆一33、电动伸缩杆三34和活动杆二35，活动杆一33的一端通过转轴固定于机体4的顶部一侧外壁上，活动杆二35的一端通过转轴固定于活动杆一33的另一端，连接杆17的一侧外壁通过转轴固定于活动杆二35的另一端，电机9通过螺栓固定于连接杆17的底部外壁上，破碎钻10通过转轴固定于电机9的输出端，电动伸缩杆二32的一端通过转轴固定于机体4的顶部外壁上，电动伸缩杆二32的另一端通过转轴与活动杆一33相连接，电动神缩杆三34的一端通过转轴固定于活动杆一33的一侧外壁上，电动伸缩杆三34的另一端通过转轴与活动杆二35相连接，气缸二16的一端通过转轴固定于活动杆二35的一侧外壁上，气缸二16的另一端通过转轴与连接杆17相连接；通过电动伸缩杆二32的伸缩带动活动杆一33的一端在机体4上进行旋转，使得活动杆一33的一端高度可调，通过电动伸缩杆三34的伸缩，使得活动杆一33和活动杆二35之间的角度可调，从而使得活动杆二35的高度可调，通过气缸二16的伸缩，使得活动杆二35和连接杆17之间的角度可调，将高度调节至障碍物处，启动电机9，使得电机9带动破碎钻10进行旋转，从而对障碍物进行破碎，对路面进行清障，提高抢救效率。

为了对破碎后的垃圾进行转运；如图1和4所示，所述转运机构包括弧形板11、料斗12、三个以上收集齿13、两个气缸四29、两个支撑杆30和电动伸缩杆一31，每个支撑杆30的一端均通过转轴固定于机体4的一侧外壁上，料斗12的一侧外壁通过转轴固定于支撑杆30的另一端，弧形板11的一侧外壁通过螺栓固定于料斗12的一侧外壁上，每个收集齿13均通过螺栓固定于料斗12的一侧外壁上，两个支撑杆30的相对一侧外壁通过螺栓固定有连接轴，弧形板11与连接轴通过转轴转动连接，每个气缸四29的一端均通过转轴固定于机体4的一侧外壁上，每个气缸四29的另一端通过转轴与支撑杆30相连接，电动伸缩杆一31的一端通过转轴固定于机体4的顶部一侧外壁上，电动伸缩杆一31的另一端通过转轴与弧形板11相连接；通过气缸四29的伸缩，使得支撑杆30的高度可调，从而通过支撑杆30带动料斗12进行升降，通过电动伸缩杆一31的伸缩，从而带动弧形板11在连接轴上进行转动，从而使得料斗12的角度可调，进而可对破碎后的障碍物进行转运，达到对路面进行清障的效果。

为了对火源处进行灭火抢救；如图1所示，所述消防机构包括固定座7、筒体8、两个气缸一14、气缸三22和喷雾模组，固定座7的一侧外壁通过螺栓固定于机体4的顶部外壁上，固定座7的相对一侧内壁通过转轴固定有两个固定杆，每个气缸一14的一端均通过转轴固定于机体4的顶部外壁上，每个气缸一14的另一端均通过转轴与每个固定杆相连接，两个固定板的相对一侧外壁通过转轴固定有支撑座，筒体8转动连接于支撑座一侧内壁，气缸三22的一端通过转轴固定于支撑座的一侧内壁上，气缸三22的另一端通过转轴与筒体8相连接，喷雾模组设于筒体8内部；通过气缸一14的伸缩，使得固定杆的高度可调，从而可带动支撑座进行升降，进而使筒体8的高度可调，通过气缸三22的升降推动筒体8在支撑座上旋转，使得筒体8的角度可调，从而可通过喷雾模组将水呈喷雾状喷出灭火，进而对火源处进行灭火救援。

为了对路障和天气进行检测；如图2和3所示，所述检测机构包括红外成像仪19、避障检测器20、天线21、检测箱23、摄像头27和支撑柱28，红外成像仪19通过螺栓固定于机体4的一侧外壁上，避障检测器20通过螺栓固定于机体4的一侧外壁上，支撑柱28的底部外壁通过螺栓固定于机体4的顶部外壁上，支撑柱28的顶部通过轴承固定有支撑板，摄像头27通过螺栓固定于支撑板的顶部外壁上，检测箱23的一侧外壁通过螺栓固定于支撑板的顶部外壁上，检测箱23内设有烟雾探测器和有害气体检测仪，天线21的一端通过螺栓固定于机体4的顶部一侧外壁上，天线21通过通信连接有移动终端；通过红外成像仪19把物体发出的不可见红外能量转变为可见热图像，从而对周围环境进行检测分析，通过避障检测器20对路面上的障碍物进行探测，从而将探测结果输送至控制器6，通过控制器6改变行走轨迹，进而进行避障，通过摄像头27对周围环境进行监控，通过检测箱23对空气中的烟雾及有害气体进行检测，从而通过天线21通过通信模块输送至移动终端，进而可对火灾处进行判定。

为了进行灭火救灾；如图2、3和6所示，所述喷雾模组由输送管15、连接管24、三个以上喷嘴一25、风机36和喷嘴二37组成，输送管15的一端通过螺纹贯穿于机体4内连接有筒体8，输送管15的另一端通过螺纹连接有水泵，水泵通过进水管连接有水源，连接管24通过螺栓固定于筒体8的圆周内壁上，每个喷嘴一25的一端均通过螺纹设置于固定于连接管24的一侧外壁上，筒体8的圆周内壁通过螺栓固定有固定架，喷嘴二37的一侧外壁通过螺栓固定于固定架的一侧外壁上，风机36的一侧外壁通过螺栓固定于筒体8的圆周内壁上，风机36的进风口通过螺栓固定有静音百叶，输送管15的一端通过输送分管与连接管24和喷嘴二37相连接；通过启动水泵，使得水泵通过输送管15和输送分管将水输送至喷嘴一25和喷嘴二37处，使其呈雾状喷出，启动风机36，通过风机36内叶轮的旋转扩大水雾的传播范围，从而扩大灭火范围进行灭火工作，保障消防人员安全。

本实施例在使用时，通过红外成像仪19把物体发出的不可见红外能量转变为可见热图像，从而对周围环境进行检测分析，通过避障检测器20对路面上的障碍物进行探测，从而将探测结果输送至控制器6，通过控制器6改变行走轨迹，进而进行避障，通过摄像头27对周围环境进行监控，通过检测箱23对空气中的烟雾及有害气体进行检测，从而通过天线21通过通信模块输送至移动终端，当遇到体积较大的障碍物时，通过电动伸缩杆二32的伸缩带动活动杆一33的一端在机体4上进行旋转，使得活动杆一33的一端高度可调，通过电动伸缩杆三34的伸缩，使得活动杆一33和活动杆二35之间的角度可调，从而使得活动杆二35的高度可调，通过气缸二16的伸缩，使得活动杆二35和连接杆17之间的角度可调，将高度调节至障碍物处，启动电机9，使得电机9带动破碎钻10进行旋转，从而对障碍物进行破碎，通过气缸四29的伸缩，使得支撑杆30的高度可调，从而通过支撑杆30带动料斗12进行升降，通过电动伸缩杆一31的伸缩，从而带动弧形板11在连接轴上进行转动，从而使得料斗12的角度可调，进而可对破碎后的障碍物进行转运，救灾时，通过气缸一14的伸缩，使得固定杆的高度可调，从而可带动支撑座进行升降，进而使筒体8的高度可调，通过气缸三22的升降推动筒体8在支撑座上旋转，使得筒体8的角度可调，从而可通过喷雾模组将水呈喷雾状喷出灭火。

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。