高空消防机器人的制作方法

1.本发明属于消防设备技术领域，具体的说是高空消防机器人。


背景技术：

2.随着时代的发展，越来越多高层建筑的出现，给消防工作带来了严峻的考验，传统的消防车，采用云梯式结构，通过升降机构将站在工作斗中的消防人员送到高空，进行火情侦查、向高空的火灾点用水枪喷射或喷洒灭火剂进行消防作业，但这种传统的消防设备存在较多的问题，如火势较大、火灾点可能存在的有害气体，都会危及消防人员的生命。
3.现有技术中也出现了一些关于消防设备的技术方案，如申请号为2018105011087的一项中国专利公开了一种高空消防机器人，通过在本体上安装旋转底端，在旋转底座上安装水箱和第一液压升降杆，在第一液压升降杆上安装喷头，在水箱和第一液压升降杆之间设置水带卷放机构。可以在第一液压升降杆上升和下降的过程中，利用卷放架驱动机构驱动卷放架对第一水带和第二水带进行卷放操作，在卷放的同时，第二液压升降杆和第三液压升降杆同时进行升降，避免出现一端紧绷而一端缠绕的情况。但现有技术中对高空火灾进行灭火时，采用灭火机器人代替消防员进入恶略环境中进行勘察和灭火逐渐成为趋势，此种方法可以减少消防员的遇险概率，保障消员的人身安全，但现有的消防机器人遇到障碍物或者闭锁的门窗时不能进行开窗和开门，严重限制了消防机器人的使用范围。
4.为此，本发明提供高空消防机器人。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中对高空火灾进行灭火时，采用灭火机器人代替消防员进入恶略环境中进行勘察和灭火逐渐成为趋势，此种方法可以减少消防员的遇险概率，保障消员的人身安全，但现有的消防机器人遇到障碍物或者闭锁的门窗时不能进行开窗和开门，严重限制了消防机器人的使用范围的问题，本发明提出的高空消防机器人。
6.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的高空消防机器人，包括本体；所述本体底部转动连接有一组驱动轮，本体顶部固连有喷水装置；所述本体一侧设有一组撞杆，撞杆贯穿本体并延伸至本体内部，且撞杆与本体滑动连接；所述本体内与撞杆对应位置开设的滑槽中滑动连接有滑块，滑块上设有挡板，挡板可沿滑块中部上下滑动；所述本体内与滑槽对应位置平行固连有气缸，气缸的活塞杆上转动连接有导轮；所述挡板靠近撞杆的一侧固连有拉绳，拉绳另一端绕过导轮后与气缸侧壁固连；所述挡板远离拉绳的一侧通过一号拉簧与滑槽底部固连；工作时，现有技术中对高空火灾进行灭火时，采用灭火机器人代替消防员进入恶略环境中进行勘察和灭火逐渐成为趋势，此种方法可以减少消防员的遇险概率，保障消员的人身安全，但现有的消防机器人遇到障碍物或者闭锁的门窗时不能进行开窗和开门，严重限制了消防机器人的使用范围；此时本发明通过本体接近门窗的障碍物时，通过向气缸中充气，使得活塞杆带动导轮拉紧拉绳，进而放大拉绳末端滑块的
速度，使得撞杆抵住门窗后滑块带动挡板猛烈撞击撞杆，进而快速对门窗障碍进行破拆，增加消防机器人的活动范围，进一步增加消防机器人的环境适应性，增加灭火效率。
7.优选的，所述滑槽靠近撞杆的一端设有连通有斜槽，斜槽远离滑槽的一端向下倾斜；本体底部滑动连接有水箱，水箱两侧通过一组二号拉簧与本体固连；通过滑块带动挡板运动到斜槽时，滑块带动挡板向下滑动，使得挡板与撞杆脱离，进而避免气缸的活塞杆骤停引起的气缸损坏，延长气缸的用寿命，同时配合水箱内注水后压紧地面，增加本体的惯性，进一步增加撞杆对门窗的撞击力和破拆效率。
8.优选的，所述水箱底部设有一组倾斜布置的插杆，插杆底部设有尖角；所述插杆底部向远离撞杆的一侧倾斜；通过倾斜的插杆配合水箱压紧地面，进而使得插杆插入地面的缝隙中，减少本体在撞杆撞击门窗时的后退，进一步增加本体对撞杆的支撑力，增加撞杆的破拆效率。
9.优选的，所述插杆贯穿水箱并与水箱滑动连接；所述斜槽底部的本体上转动连接有惰齿轮和主齿轮，惰齿轮和主齿轮相互啮合，且惰齿轮位于靠近斜槽的一侧；所述主齿轮侧面通过三号拉簧固连有撞块，拉绳一侧的挡板上固连有齿条，挡板运动到斜槽时齿条与惰齿轮啮合；通过滑块滑向斜槽时齿条与惰齿轮啮合，进而带动主齿轮旋转，增加滑块的运动阻力，使得滑块带动气缸的活塞杆缓慢停止，进一步减少气缸骤停引起的冲击损坏，同时旋转的主齿轮带动撞块不断旋转并敲击插杆，增加插杆插入地面的效率，进一步增加插杆对本体的支撑效率。
10.优选的，所述插杆底部套设有尖刺，插杆插入尖刺端部开设的滑孔中；所述尖刺外周均布一组固定孔，插杆上与固定孔对应位置开设有一号孔；所述定位孔和一号孔中插有销钉；所述滑孔底部设有硝酸铵，插杆位于滑孔的一端固连有一组撞针；通过插杆底部套设的尖刺，使得撞块撞击插杆时，撞针快速撞击硝酸铵，使得硝酸铵产生爆炸并对尖刺形成瞬间的冲击力，进而使得尖刺插入地面更深距离，进一步减少本体的滑移，增加插杆对本体的支撑效率；同时销钉在冲击力的作用下断裂，进而使得插杆与尖刺分离，增加本体对门窗破拆之后的移动效率。
11.优选的，所述滑孔底部通过支杆固连有矿物燧石，撞针靠近矿物燧石的一侧固连有一组楔形刺，楔形刺与矿物燧石滑动连接；所述插杆底部与一号孔之间开设有弧形的二号孔；通过楔形刺划过矿物燧石，增加滑孔中火花的产生，进一步增加硝酸铵的引爆效率，同时硝酸铵爆炸后大量的气体膨胀后经二号孔充入一号孔中，增加销钉的脱落效率，进而增加尖刺与插杆的分离效率。
12.优选的，所述销钉包括锥形部和圆杆，其中圆杆与一号孔配合，锥形部与定位孔配合；所述圆杆与锥形部之间设有预断裂槽，锥形部外周设有螺旋形的叶片，叶片与固定孔中开设的凹槽配合；所述叶片由于脆性材料制成；通过螺旋的叶片受到冲击时发生脆性断裂，配合预断裂槽的应力破坏，使得圆杆与锥形部快速断裂分离，同时锥形部表面的叶片断裂后锥形部沿倾斜的固定孔快速脱落，进一步增加尖刺与插杆的分离效率。
13.优选的，所述圆杆上开设的环形槽中圆周均布一组弧形插针，环形槽通过一组导流槽与预断裂槽连通；所述一号孔内与弧形插针对应位置固连有截面为弧形的环形囊，环形囊中装有发泡剂和密封剂；所述弧形插针内开设有空腔，空腔通过三号孔与弧形插针端部连通，空腔中装有催化剂；所述环形槽远离锥形部一侧的一号孔中固连有密封圈，密封圈
截面为弧形，且密封圈内周固连有弹性圈，弹性圈内径略小于圆杆直径；通过销钉旋入固定孔和一号孔时，弧形插针弯曲并向环形槽内部折弯，当销钉完全插入一号孔时，通过反向旋转销钉一定角度，进而使得弧形插针张开并刺入环形囊中，使得环形囊中的密封剂流出并对滑孔与插杆之间的间隙进行密封，减少硝酸铵的受潮变质，增加硝酸铵的引爆效果；弧形插针刺入环形囊之后，空腔中的催化剂与发泡剂接触并反应生成大量气泡，进而配合弹性圈和密封圈对一号孔内侧的封堵，使得密封剂快速向圆杆靠近锥形部的一侧扩散并填满间隙，进一步增加插杆与滑孔之间的密封性。
14.本发明的有益效果如下：1.本发明所述的高空消防机器人，通过本体接近门窗的障碍物时，通过向气缸中充气，使得活塞杆带动导轮拉紧拉绳，进而放大拉绳末端滑块的速度，使得撞杆抵住门窗后滑块带动挡板猛烈撞击撞杆，进而快速对门窗障碍进行破拆，增加消防机器人的活动范围，进一步增加消防机器人的环境适应性，增加灭火效率。
15.2.本发明所述的高空消防机器人，通过销钉旋入固定孔和一号孔时，弧形插针弯曲并向环形槽内部折弯，当销钉完全插入一号孔时，通过反向旋转销钉一定角度，进而使得弧形插针张开并刺入环形囊中，使得环形囊中的密封剂流出并对滑孔与插杆之间的间隙进行密封，减少硝酸铵的受潮变质，增加硝酸铵的引爆效果；弧形插针刺入环形囊之后，空腔中的催化剂与发泡剂接触并反应生成大量气泡，进而配合弹性圈和密封圈对一号孔内侧的封堵，使得密封剂快速向圆杆靠近锥形部的一侧扩散并填满间隙，进一步增加插杆与滑孔之间的密封性。
附图说明
16.下面结合附图对本发明作进一步说明。
17.图1是本发明的立体图；图2是本发明的剖视图；图3是图2中a处局部放大图；图4是图2中b处局部放大图；图5是本发明中尖刺和插杆的局部剖视图；图6是图5中c处局部放大图；图7是图6中d处局部放大图；图8是本发明中销钉的立体图；图中：本体1、驱动轮11、喷水装置12、撞杆13、滑槽14、滑块15、挡板16、气缸17、导轮18、拉绳19、一号拉簧2、斜槽21、水箱22、二号拉簧23、插杆24、惰齿轮25、主齿轮26、三号拉簧27、撞块28、齿条29、尖刺3、滑孔31、固定孔32、一号孔33、撞针34、矿物燧石35、楔形刺36、二号孔37、锥形部41、圆杆42、预断裂槽43、叶片44、环形槽45、弧形插针46、导流槽47、环形囊48、空腔49、三号孔5、密封圈51、弹性圈52。
具体实施方式
18.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
19.如图1至图8所示，本发明所述的高空消防机器人，包括本体1；所述本体1底部转动连接有一组驱动轮11，本体1顶部固连有喷水装置12；所述本体1一侧设有一组撞杆13，撞杆13贯穿本体1并延伸至本体1内部，且撞杆13与本体1滑动连接；所述本体1内与撞杆13对应位置开设的滑槽14中滑动连接有滑块15，滑块15上设有挡板16，挡板16可沿滑块15中部上下滑动；所述本体1内与滑槽14对应位置平行固连有气缸17，气缸17的活塞杆上转动连接有导轮18；所述挡板16靠近撞杆13的一侧固连有拉绳19，拉绳19另一端绕过导轮18后与气缸17侧壁固连；所述挡板16远离拉绳19的一侧通过一号拉簧2与滑槽14底部固连；工作时，现有技术中对高空火灾进行灭火时，采用灭火机器人代替消防员进入恶略环境中进行勘察和灭火逐渐成为趋势，此种方法可以减少消防员的遇险概率，保障消员的人身安全，但现有的消防机器人遇到障碍物或者闭锁的门窗时不能进行开窗和开门，严重限制了消防机器人的使用范围；此时本发明通过本体1接近门窗的障碍物时，通过向气缸17中充气，使得活塞杆带动导轮18拉紧拉绳19，进而放大拉绳19末端滑块15的速度，使得撞杆13抵住门窗后滑块15带动挡板16猛烈撞击撞杆13，进而快速对门窗障碍进行破拆，增加消防机器人的活动范围，进一步增加消防机器人的环境适应性，增加灭火效率。
20.作为本发明的一种实施方式，所述滑槽14靠近撞杆13的一端设有连通有斜槽21，斜槽21远离滑槽14的一端向下倾斜；本体1底部滑动连接有水箱22，水箱22两侧通过一组二号拉簧23与本体1固连；通过滑块15带动挡板16运动到斜槽21时，滑块15带动挡板16向下滑动，使得挡板16与撞杆13脱离，进而避免气缸17的活塞杆骤停引起的气缸17损坏，延长气缸17的用寿命，同时配合水箱22内注水后压紧地面，增加本体1的惯性，进一步增加撞杆13对门窗的撞击力和破拆效率。
21.作为本发明的一种实施方式，所述水箱22底部设有一组倾斜布置的插杆24，插杆24底部设有尖角；所述插杆24底部向远离撞杆13的一侧倾斜；通过倾斜的插杆24配合水箱22压紧地面，进而使得插杆24插入地面的缝隙中，减少本体1在撞杆13撞击门窗时的后退，进一步增加本体1对撞杆13的支撑力，增加撞杆13的破拆效率。
22.作为本发明的一种实施方式，所述插杆24贯穿水箱22并与水箱22滑动连接；所述斜槽21底部的本体1上转动连接有惰齿轮25和主齿轮26，惰齿轮25和主齿轮26相互啮合，且惰齿轮25位于靠近斜槽21的一侧；所述主齿轮26侧面通过三号拉簧27固连有撞块28，拉绳19一侧的挡板16上固连有齿条29，挡板16运动到斜槽21时齿条29与惰齿轮25啮合；通过滑块15滑向斜槽21时齿条29与惰齿轮25啮合，进而带动主齿轮26旋转，增加滑块15的运动阻力，使得滑块15带动气缸17的活塞杆缓慢停止，进一步减少气缸17骤停引起的冲击损坏，同时旋转的主齿轮26带动撞块28不断旋转并敲击插杆24，增加插杆24插入地面的效率，进一步增加插杆24对本体1的支撑效率。
23.作为本发明的一种实施方式，所述插杆24底部套设有尖刺3，插杆24插入尖刺3端部开设的滑孔31中；所述尖刺3外周均布一组固定孔32，插杆24上与固定孔32对应位置开设有一号孔33；所述定位孔和一号孔33中插有销钉4；所述滑孔31底部设有硝酸铵，插杆24位于滑孔31的一端固连有一组撞针34；通过插杆24底部套设的尖刺3，使得撞块28撞击插杆24时，撞针34快速撞击硝酸铵，使得硝酸铵产生爆炸并对尖刺3形成瞬间的冲击力，进而使得尖刺3插入地面更深距离，进一步减少本体1的滑移，增加插杆24对本体1的支撑效率；同时销钉4在冲击力的作用下断裂，进而使得插杆24与尖刺3分离，增加本体1对门窗破拆之后的
移动效率。
24.作为本发明的一种实施方式，所述滑孔31底部通过支杆固连有矿物燧石35，撞针34靠近矿物燧石35的一侧固连有一组楔形刺36，楔形刺36与矿物燧石35滑动连接；所述插杆24底部与一号孔33之间开设有弧形的二号孔37；通过楔形刺36划过矿物燧石35，增加滑孔31中火花的产生，进一步增加硝酸铵的引爆效率，同时硝酸铵爆炸后大量的气体膨胀后经二号孔37充入一号孔33中，增加销钉4的脱落效率，进而增加尖刺3与插杆24的分离效率。
25.作为本发明的一种实施方式，所述销钉4包括锥形部41和圆杆42，其中圆杆42与一号孔33配合，锥形部41与定位孔配合；所述圆杆42与锥形部41之间设有预断裂槽43，锥形部41外周设有螺旋形的叶片44，叶片44与固定孔32中开设的凹槽配合；所述叶片44由于脆性材料制成；通过螺旋的叶片44受到冲击时发生脆性断裂，配合预断裂槽43的应力破坏，使得圆杆42与锥形部41快速断裂分离，同时锥形部41表面的叶片44断裂后锥形部41沿倾斜的固定孔32快速脱落，进一步增加尖刺3与插杆24的分离效率。
26.作为本发明的一种实施方式，所述圆杆42上开设的环形槽45中圆周均布一组弧形插针46，环形槽45通过一组导流槽47与预断裂槽43连通；所述一号孔33内与弧形插针46对应位置固连有截面为弧形的环形囊48，环形囊48中装有发泡剂和密封剂；所述弧形插针46内开设有空腔49，空腔49通过三号孔5与弧形插针46端部连通，空腔49中装有催化剂；所述环形槽45远离锥形部41一侧的一号孔33中固连有密封圈51，密封圈51截面为弧形，且密封圈51内周固连有弹性圈52，弹性圈52内径略小于圆杆42直径；通过销钉4旋入固定孔32和一号孔33时，弧形插针46弯曲并向环形槽45内部折弯，当销钉4完全插入一号孔33时，通过反向旋转销钉4一定角度，进而使得弧形插针46张开并刺入环形囊48中，使得环形囊48中的密封剂流出并对滑孔31与插杆24之间的间隙进行密封，减少硝酸铵的受潮变质，增加硝酸铵的引爆效果；弧形插针46刺入环形囊48之后，空腔49中的催化剂与发泡剂接触并反应生成大量气泡，进而配合弹性圈52和密封圈51对一号孔33内侧的封堵，使得密封剂快速向圆杆42靠近锥形部41的一侧扩散并填满间隙，进一步增加插杆24与滑孔31之间的密封性。
27.工作时，通过本体1接近门窗的障碍物时，通过向气缸17中充气，使得活塞杆带动导轮18拉紧拉绳19，进而放大拉绳19末端滑块15的速度，使得撞杆13抵住门窗后滑块15带动挡板16猛烈撞击撞杆13，进而快速对门窗障碍进行破拆，增加消防机器人的活动范围，进一步增加消防机器人的环境适应性，增加灭火效率；通过滑块15带动挡板16运动到斜槽21时，滑块15带动挡板16向下滑动，使得挡板16与撞杆13脱离，进而避免气缸17的活塞杆骤停引起的气缸17损坏，延长气缸17的用寿命，同时配合水箱22内注水后压紧地面，增加本体1的惯性，进一步增加撞杆13对门窗的撞击力和破拆效率；通过倾斜的插杆24配合水箱22压紧地面，进而使得插杆24插入地面的缝隙中，减少本体1在撞杆13撞击门窗时的后退，进一步增加本体1对撞杆13的支撑力，增加撞杆13的破拆效率；通过滑块15滑向斜槽21时齿条29与惰齿轮25啮合，进而带动主齿轮26旋转，增加滑块15的运动阻力，使得滑块15带动气缸17的活塞杆缓慢停止，进一步减少气缸17骤停引起的冲击损坏，同时旋转的主齿轮26带动撞块28不断旋转并敲击插杆24，增加插杆24插入地面的效率，进一步增加插杆24对本体1的支撑效率；通过插杆24底部套设的尖刺3，使得撞块28撞击插杆24时，撞针34快速撞击硝酸铵，使得硝酸铵产生爆炸并对尖刺3形成瞬间的冲击力，进而使得尖刺3插入地面更深距离，进一步减少本体1的滑移，增加插杆24对本体1的支撑效率；同时销钉4在冲击力的作用下断
裂，进而使得插杆24与尖刺3分离，增加本体1对门窗破拆之后的移动效率；通过楔形刺36划过矿物燧石35，增加滑孔31中火花的产生，进一步增加硝酸铵的引爆效率，同时硝酸铵爆炸后大量的气体膨胀后经二号孔37充入一号孔33中，增加销钉4的脱落效率，进而增加尖刺3与插杆24的分离效率；通过螺旋的叶片44受到冲击时发生脆性断裂，配合预断裂槽43的应力破坏，使得圆杆42与锥形部41快速断裂分离，同时锥形部41表面的叶片44断裂后锥形部41沿倾斜的固定孔32快速脱落，进一步增加尖刺3与插杆24的分离效率；通过销钉4旋入固定孔32和一号孔33时，弧形插针46弯曲并向环形槽45内部折弯，当销钉4完全插入一号孔33时，通过反向旋转销钉4一定角度，进而使得弧形插针46张开并刺入环形囊48中，使得环形囊48中的密封剂流出并对滑孔31与插杆24之间的间隙进行密封，减少硝酸铵的受潮变质，增加硝酸铵的引爆效果；弧形插针46刺入环形囊48之后，空腔49中的催化剂与发泡剂接触并反应生成大量气泡，进而配合弹性圈52和密封圈51对一号孔33内侧的封堵，使得密封剂快速向圆杆42靠近锥形部41的一侧扩散并填满间隙，进一步增加插杆24与滑孔31之间的密封性。
28.上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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发明和简化描述，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发明保护范围的限制。
30.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。