一种用于消防机器人的云台管路及滑口结构的制作方法

1.本发明涉及供水管路技术领域，特别涉及一种用于消防机器人的云台管路及滑口结构。


背景技术：

2.消防机器人作为一种先进的消防设备，现在已基本能起到替代消防人员进入高温、易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟等危险事故现场进行灭火、排烟、照明、侦查以及数据采集反馈等操作。可以有效保护消防人员的人身安全，减小人员伤亡，大大提高应对各类消防事故的能力。然而消防机器人在执行任务过程中，需要通过云台俯仰和底盘转动改变方向，进行定点火源熄灭，这一转动过程可能会导致输水管路进行折弯和摆动，造成水压不稳和发射方向不精准等问题，喷射效果不佳，难以达到较好的消防效果。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于消防机器人的云台管路及滑口结构，该结构能够在消防机器人云台进行俯仰时保证管路水压稳定。
4.本发明的技术方案为：一种用于消防机器人的云台管路及滑口结构，包括俯仰机构和云台管路，所述云台管路包括曲线型侧板、曲线型夹板、供水管和供水管外套，所述供水管位于曲线型侧板和曲线型夹板所围成的空间中，供水管的上端与供水管外套连接，所述俯仰机构包括连杆组件和电机，所述曲线型夹板和供水管外套之间设置连杆组件，电机控制连杆组件。
5.所述云台管路还包括固定底座，所述曲线型侧板和曲线型夹板与固定底座连接，两块曲线型夹板位于两块曲线型侧板之间。
6.所述曲线型侧板与曲线型夹板之间设有紧定螺钉、轴承和铝柱，所述曲线型侧板和曲线型夹板中的其中任意一个设有限位孔，另一个与铝柱连接，所述紧定螺钉穿过限位孔和轴承并与铝柱连接。其中，轴承的内圈与铝柱相对固定，轴承的外圈可旋转，起到滚珠的作用，使供水波纹管穿过管路直接摩擦较小，不会发生卡顿。
7.所述俯仰机构还包括云台侧板，曲线型侧板与云台侧板连接，所述云台侧板通过转轴与曲线型侧板连接，云台侧板的外侧设有压板，所述压板的两侧设有推力球轴承。按照转轴的轴线方向由内至外依次设置：曲线型侧板、云台侧板、内侧的推力球轴承、压板、外侧的推力球轴承。其中转轴穿过曲线型侧板、云台侧板、内侧的推力球轴承，还设有螺钉，螺钉从外穿过外侧的推力球轴承和压板，并与转轴相连。
8.所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆，第一连杆和第二连杆位于曲线型夹板的上侧，第三连杆和第四连杆位于曲线型夹板的下侧，第一连杆的一端与第二连杆的一端铰接，第一连杆的另一端与曲线型夹板连接，第二连杆的另一端与供水管外套连接；第三连杆的一端与第四连杆的一端铰接，第三连杆的另一端与曲线型夹板连接，第四连杆的另一端与供水管外套连接。
9.所述第一连杆上开设有弧形的槽口，所述第二连杆为直连杆。其中，第一连杆下侧边缘的曲度与曲线型夹板相当，保证能够完全收进曲线型夹板之间，不会对供水波纹管进行干扰。
10.所述第三连杆上开设有弧形的槽口，其中，第三连杆上开有与外型曲率相近但不完全相同的圆弧状槽口，第四连杆为不规则曲线外型，通过供水波纹管外套形状进行确定，需保证云台俯角最大时第四连杆不会向水管施加压力且间隙较小。
11.还设有螺钉，所述第一连杆和第三连杆均由螺钉穿过所述槽口进行限位。最终使供水管外套进行圆弧型运动。
12.所述供水管采用波纹管，所述波纹管通过凹槽与供水管外套连接。
13.所述电机与云台侧板固定连接，所述电机的输出端通过法兰连接控制杆，控制杆与连杆机构连接。
14.所述云台侧板上还设有图像传递模块、摄像头，所述图像传递模块通过第一支撑板与云台侧板连接，摄像头通过第二支撑板与云台侧板连接，摄像头的前端还设有保护块。
15.本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
16.本发明能够减少消防机器人进行喷水作业时因云台俯仰导致的管路弯折和摆动，在消防机器人喷水云台俯仰过程中始终对管路进行限位，进而保持水压的稳定，且其结构简单，更换容易，制造成本低，具有很高的实用价值。
附图说明
17.图1为本用于消防机器人的云台管路及滑口结构的结构示意图。
18.图2为本用于消防机器人的云台管路及滑口结构的内部结构示意图。
19.图3为本用于消防机器人的云台管路及滑口结构的另一角度内部结构示意图。
20.图4为云台侧板安装处的剖视图。
21.其中，图中所示，1为曲线型侧板、2为曲线型夹板、3为供水管、4为供水管外套、5为转轴、6为压板、7为推力球轴承、8为云台侧板、9为第一连杆、10为第二连杆、11为第三连杆、12为第四连杆、13为图像传递模块、14为第一支撑板、15为摄像头、16为第二支撑板、17为保护块、18为铝柱、19为电机、20为控制杆、21为法兰、22为指示灯、23为固定底座。
具体实施方式
22.下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
23.实施例
24.本实施例一种用于消防机器人的云台管路及滑口结构，如图1
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3所示，包括俯仰机构和云台管路，所述云台管路包括曲线型侧板1、曲线型夹板2、供水管3和供水管外套4，所述供水管位于曲线型侧板和曲线型夹板所围成的空间中，供水管的上端与供水管外套连接，所述俯仰机构包括连杆组件和电机19，所述曲线型夹板和供水管外套之间设置连杆组件，电机控制连杆组件。
25.所述云台管路还包括固定底座23，所述曲线型侧板和曲线型夹板与固定底座连接，两块曲线型夹板位于两块曲线型侧板之间。
26.所述曲线型侧板与曲线型夹板之间设有紧定螺钉、轴承和铝柱18，所述曲线型侧
板和曲线型夹板中的其中任意一个设有限位孔，另一个与铝柱连接，所述紧定螺钉穿过限位孔和轴承并与铝柱连接。如，一根紧定螺钉穿过轴承和曲线型夹板上的限位孔，将与曲线型夹板相连的铝柱相互连接。其中，轴承的内圈与铝柱相对固定，轴承的外圈可旋转，起到滚珠的作用，使供水波纹管穿过管路直接摩擦较小，不会发生卡顿。
27.所述俯仰机构还包括云台侧板8，曲线型侧板与云台侧板连接，所述云台侧板通过转轴5与曲线型侧板连接，云台侧板的外侧设有压板6，所述压板的两侧设有推力球轴承7。如图4所示，按照转轴的轴线方向由内至外依次设置：曲线型侧板1、云台侧板8、内侧的推力球轴承7、压板6、外侧的推力球轴承7。其中转轴穿过曲线型侧板1、云台侧板8、内侧的推力球轴承7，还设有螺钉，螺钉从外穿过外侧的推力球轴承和压板，并与转轴相连。此设计可保证曲线型侧板与云台侧板之间具有一定的空隙，通过垫入推力球轴承使得云台俯仰时摩擦较小。
28.所述连杆机构包括第一连杆9、第二连杆10、第三连杆11和第四连杆12，第一连杆和第二连杆位于曲线型夹板的上侧，第三连杆和第四连杆位于曲线型夹板的下侧，第一连杆的一端与第二连杆的一端铰接，第一连杆的另一端与曲线型夹板连接，第二连杆的另一端与供水管外套连接；第三连杆的一端与第四连杆的一端铰接，第三连杆的另一端与曲线型夹板连接，第四连杆的另一端与供水管外套连接。第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆分别具有不同的形状和孔槽，使之能够相互关联进行运动。可保证云台具有
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15到45度的俯仰角，能够适应复杂的实际情况，同时云台俯仰时俯仰连接滑口均会随角度变化而移动，保证对供水管尽量无挤压，同时不会留出太大的空隙。
29.所述第一连杆上开设有弧形的槽口，所述第二连杆为直连杆，第二连杆的两侧分别开螺钉孔，用于连接上连杆1和供水波纹管外套。其中，第一连杆下侧边缘的曲度与曲线型夹板相当，保证能够完全收进曲线型夹板之间，不会对供水波纹管进行干扰。所述第一连杆右侧开有螺钉孔，主体上开有圆弧型槽口，用于合成所需运动轨迹。
30.所述第三连杆上开设有不规则的弧形的槽口，其中，第三连杆上开有与外型曲率相近但不完全相同的圆弧状槽口，且其右侧同样开有螺钉孔用于固定，第四连杆为不规则曲线外型，通过供水波纹管外套形状进行确定，需保证云台俯角最大时第四连杆不会向水管施加压力且间隙较小。
31.还设有螺钉，所述第一连杆和第三连杆均由螺钉穿过所述槽口进行限位。最终使供水管外套进行圆弧型运动。
32.述供水波纹管贯穿整个曲线型云台侧板和曲线型夹板形成的硬质管路，同时穿过俯仰机构和供水管外套。所述供水管采用波纹管，所述波纹管通过凹槽与供水管外套连接，不致因机器人晃动或转向而脱落。供水波纹管卡在供水波纹管外套之上，使用时只需将供水波纹管与水泵相连接即可使用。
33.所述电机19与云台侧板固定连接，所述电机的输出端通过法兰21连接控制杆20，控制杆与连杆机构连接，从而实现管路喷水角度可调。
34.所述云台侧板上还设有图像传递模块13、摄像头15，所述图像传递模块通过第一支撑板14与云台侧板连接，摄像头通过第二支撑板16与云台侧板连接，摄像头的前端还设有保护块17，保护块上方放置有水箱状态的指示灯22，可用于实时显示水箱水量，方便操作人员了解情况。图像传递模块用于远程控制时得到视野，摄像头模块用于自动识别周围特
征。
35.上述一种用于消防机器人的云台管路及滑口结构的使用方式为，消防机器人通电并组装好水管后，可通过云台俯仰电机对云台的俯仰进行控制。随着云台俯仰角度的变化，对应每一角度俯仰连接滑口均只能处于唯一位置，且无需人工再次进行调整，整个机器人即可直接进行消防作业。
36.如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。